0-10V轉(zhuǎn)PWM，模擬量轉(zhuǎn)PWM隔離變送器的工作原理及介紹 

PWM與電磁干擾

在數(shù)學(xué)上,階躍函數(shù)的頻帶理論上可以無(wú)限寬。由于電力電子器件的開(kāi)關(guān)對(duì)電壓和電流

的影響都是類似階躍函數(shù),給系統(tǒng)帶來(lái)了寬頻帶的電壓、電流響應(yīng)。其中,響應(yīng)的高頻分量

以電磁干擾(EMI)的方式傳導(dǎo)出去,更高頻的分量以電磁波的形式輻射出去,就是電磁干

擾的成因。傳統(tǒng)的電氣電子回路中,電磁干擾源主要都是低功率的電子元器件。由于電力電

于開(kāi)關(guān)具有比普通電子元器件大得多的電壓和電流變化,電力電子電路的電磁干擾問(wèn)題更為嚴(yán)重,

進(jìn)而引起工程技術(shù)人員對(duì)電磁兼容(EMC)的關(guān)注和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定。

一般而言傳導(dǎo)EM得到抑制的話,輻射EMI會(huì)同步得到抑制。主要針對(duì)的是傳導(dǎo)EMI,

根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn),傳導(dǎo)EM的頻率范圍也會(huì)不同,最低頻率一般不低于10kHz,最高頻率不高于30 MHz

以電壓型變換器為例

 脈寬調(diào)制技術(shù)的原理

章簡(jiǎn)單介紹了脈寬調(diào)制技術(shù)的基本概念。這里脈寬調(diào)制技術(shù)的原理將得到進(jìn)一步的介紹。

在基本原理的基礎(chǔ)上,將外別介紹空間矢量PWM和載波比較PWM,并且建立兩者之間的關(guān)系。

在簡(jiǎn)單介紹PWM的額域分析方法之后,總結(jié)PWM技術(shù)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

空間矢量PWM

簡(jiǎn)單介紹了脈寬調(diào)制技術(shù)的基本原理:通過(guò)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)脈沖電壓平均值與參考電壓的等效性來(lái)實(shí)現(xiàn)脈

沖電壓序列對(duì)連續(xù)參考電壓的逼近。實(shí)現(xiàn)這一通近的方法主要有兩大類:空間矢量合成以及載波比較。

空間矢量合成的方法建立了電壓或電流在二維平面的空間矢量慨念,通過(guò)變流器的標(biāo)準(zhǔn)矢量在一個(gè)開(kāi)關(guān)

周期內(nèi)進(jìn)行矢量相加得到參考矢量的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)參考矢量的逼近;而載波比較的方法則是基于每相/線

參考值在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)與脈沖電壓/電流的平均值一致的原理實(shí)現(xiàn)通近。本節(jié)首先以廣泛應(yīng)用的三相

電壓型變換器為例介紹空間矢量PWM的原理:最后簡(jiǎn)單地介紹電流型變換器的空間矢量PWM,

貝福科技有限公司推出模擬量0-10V轉(zhuǎn)PWM隔離變送器介紹如下

0-10V模擬量或RS485轉(zhuǎn)PWM輸出隔離轉(zhuǎn)換器

主要特性:

>> 精度、線性度誤差等級(jí)： 0.1、0.2、0.5級(jí)

>> 4-20mA/0-5V/0-10V等標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸入

>>可選擇RS485通訊輸入，支持Modbus協(xié)議

>>PWM信號(hào)輸出，PWM頻率可選

>>PWM輸出驅(qū)動(dòng)能力可達(dá)5A

>> 信號(hào)輸入/信號(hào)輸出 3000VDC隔離

>>可選擇一進(jìn)一出，一進(jìn)兩出，兩進(jìn)兩出

>> 可選5V、12V、15V或24V直流單電源供電

>>PWM信號(hào)幅值等于供電電源電壓

>>輔助電源與PWM信號(hào)不隔離

>> 螺絲固定安裝，插拔式接線端子

>> 尺寸：120 x 105 x 29mm

>> 工業(yè)級(jí)溫度范圍: - 45 ~ + 85 ℃                                  

應(yīng)用：                     

>> 機(jī)器視覺(jué)燈光控制                                            

>> LED燈光亮度調(diào)節(jié)                                

>> 電磁閥、比例閥門線性驅(qū)動(dòng)器

>> 模擬量電機(jī)控制器

>> 電磁驅(qū)動(dòng)線圈或大功率負(fù)載

>> RS-485遠(yuǎn)程設(shè)備控制

產(chǎn)品選型表：

DIN□□  IBF –  V(A)□   –    P□   –   PWM□

選型舉例：

例1：一進(jìn)一出 輸入信號(hào):0-10V  供電電源:24V  輸出信號(hào):100Hz PWM  型號(hào):DIN11 IBF V2-P1-PWM2

例2：一進(jìn)兩出 輸入信號(hào):0-10V  供電電源:12V  輸出信號(hào):100KHz PWM  型號(hào):DIN12 IBF V2-P2-PWM5

例3：兩進(jìn)兩出 輸入信號(hào):4-20mA  供電電源:24V  輸出信號(hào):10KHz PWM  型號(hào):DIN22 IBF A4-P1-PWM4

例4：一進(jìn)兩出 輸入信號(hào):RS485  供電電源:24V  輸出信號(hào):100KHz PWM  型號(hào):DIN12 IBF RS485-P1-PWM5

例5：一進(jìn)一出 輸入信號(hào):RS485  供電電源:15V  輸出信號(hào):1KHz PWM  型號(hào):DIN11 IBF RS485-P4-PWM3

例6：一進(jìn)一出 輸入:0-10V供電電源:12V 輸出:5KHz PWM 型號(hào):DIN11 IBF V2-P2-PWMz（PWMz：5KHz）

通用參數(shù)

Modbus RTU通訊協(xié)議

輸入選型為RS485的按此通訊協(xié)議通訊，輸入選型為模擬量的請(qǐng)忽略此章節(jié)。

模塊出廠默認(rèn)協(xié)議為MODBUS RTU通訊協(xié)議，默認(rèn)地址為01，波特率為9600，數(shù)據(jù)格式：10位，1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無(wú)校驗(yàn)。

如果忘記模塊地址和波特率，可以短接INIT（3腳）到GND1（4腳），再重新啟動(dòng)模塊電源，模塊暫時(shí)恢復(fù)為默認(rèn)的狀態(tài)：地址為01，波特率為9600。用戶可以查詢地址、波特率和通訊協(xié)議的寄存器40201-40203，得到模塊的實(shí)際地址、波特率和通訊協(xié)議，也可以跟據(jù)需要修改地址、波特率和通訊協(xié)議。請(qǐng)注意Modbus通訊請(qǐng)將寄存器40203設(shè)置為1，否則無(wú)法Modbus通訊。當(dāng)斷開(kāi)INIT（3腳）到GND1（4腳）后，重啟模塊電源，模塊就會(huì)重新按實(shí)際設(shè)定的地址和波特率來(lái)運(yùn)行。

支持Modbus RTU通訊協(xié)議功能碼03（讀保持寄存器）和功能碼06（設(shè)置單個(gè)寄存器），命令格式按照標(biāo)準(zhǔn)Modbus RTU通訊協(xié)議。

通訊舉例1：假如模塊地址為01，以16進(jìn)制發(fā)送：010300000001840A ，即可取得寄存器40001的數(shù)據(jù)。

假如模塊回復(fù)：0103021388B512即讀到的數(shù)據(jù)為0x1388，換算成16進(jìn)制就是5000，5000/10000= 0.5。即表明現(xiàn)在輸出的PWM為50%。

通訊舉例2：設(shè)置模塊的通道1輸出PWM為80%，可以發(fā)送如下命令：

假如模塊地址為01，以16進(jìn)制發(fā)送：010600001F40800A 。

假如模塊回復(fù)：010600001F40800A即表示設(shè)置成功。

注意事項(xiàng):

1、使用前根據(jù)裝箱單，以及產(chǎn)品標(biāo)簽，仔細(xì)核對(duì)和確認(rèn)產(chǎn)品數(shù)量、型號(hào)和規(guī)格。

2、使用時(shí)必須按所選產(chǎn)品型號(hào)對(duì)應(yīng)的接線參考圖，正確連接信號(hào)輸入、輸出和電源線，檢查無(wú)誤后再接通電源和信號(hào)。

3、當(dāng)用表筆直接測(cè)量信號(hào)時(shí)，請(qǐng)將端子旋緊。

4、使用環(huán)境應(yīng)無(wú)導(dǎo)電塵埃和破壞絕緣、金屬的腐蝕性氣體存在。

5、集中安裝時(shí)，安裝間距≥10mm。

6、產(chǎn)品出廠時(shí)已調(diào)校好，請(qǐng)勿隨意調(diào)校。確需現(xiàn)場(chǎng)調(diào)校時(shí)，請(qǐng)與我公司聯(lián)系。

7、產(chǎn)品為一體化結(jié)構(gòu)，不可拆卸，同時(shí)應(yīng)避免碰撞和跌落。本產(chǎn)品質(zhì)保2年，在此期間，本公司免費(fèi)維修或更換。人為損壞或者涂改和撕下產(chǎn)品上的任何標(biāo)貼的概不退換。

8、產(chǎn)品內(nèi)部未設(shè)置防雷擊電路，當(dāng)產(chǎn)品的輸入、輸出饋線暴露于室外惡劣氣候環(huán)境之中時(shí)，請(qǐng)注意采取防雷措施。

9、產(chǎn)品規(guī)格更新時(shí)恕不另行通知。