一种带电气隔离电流电压的D/A转换卡制造技术

本实用新型专利技术公开了一种带电气隔离电流电压的D/A转换卡，其特点是该D/A转换卡由通讯收发器与CPU主控电路、电气隔离模块、跟随驱动模块和转换电路组成，所述通讯收发器将上位控制系统发送的电流或电压值接入CPU主控电路，经处理得到的脉冲值输入高速电气隔离模块的隔离、滤波并转换成0～5V电压分两路输出，一路经跟随驱动模块的驱动后直接输出，另一路经跟随驱动模块的驱动后接入转换电路以0～20mA电流输出，实现带电气隔离电流电压的D/A转换。本实用新型专利技术与现有技术相比具有短路保护功能和强大的输出驱动能力，电路逻辑结构简单，性能稳定、可靠，抗干扰能力强，精度高，可维护性好，成本低，便于企业推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及控制数信号传输
，具体地说是一种用于自动化控制中带电气隔离电流电压的D/A转换卡。
技术介绍
在工业自动化控制中经常需要将数据量转换为电流或电压等模拟量，以驱动像变频调速器等以模拟量为输入信号的工业电机控制装置，目前市场有多种类型和精度的D/A转换器专用芯片，采用模拟方式与上位控制系统进行电气隔离，难以实现每路驱动能力可达250mA以及短路保护。现有技术的D/A转换器与上位控制系统的电气隔离成本高，而且抗变频器的高频干扰、大功率驱动能力以及短路保护、精度和线性度都难以满足控制要求。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足而设计的一种带电气隔离电流电压的D/A转换卡，采用固定周期占空比可变的脉宽调制，实现高精度带电气隔离的电流和电压同时输出，使输出的电流和电压与上位控制系统完全隔离，可满足短路保护、精度和线性度的控制要求，输出驱动能力强，不但结构简单，抗干扰性能好，性能稳定、可靠，而且可维护性好，生产成本低。本技术的目的是这样实现的：一种带电气隔离电流电压的D/A转换卡，其特点是该D/A转换卡由带电气隔离RS485通讯收发器与CPU主控电路、高速电气隔离模块、跟随驱动电压模块和电压/电流转换电路依次串接组成，所述带电气隔离RS485通讯收发器将上位控制系统MODBUS通讯发送的电流或电压控制值接入CPU主控电路；所述CPU主控电路将电流或电压控制值经运算处理得到的脉宽调制脉冲值输入高速电气隔离模块；所述高速电气隔离模块将可变脉宽调制脉冲值进行隔离、滤波，并转换成0～5V电压后分两路输出，一路经跟随驱动电压模块的驱动后接入电压/电流转换电路，另一路经跟随驱动电压模块的驱动后直接输出；所述电压/电流转换电路将0～5V电压转换为0～20mA电流输出，实现带电气隔离电流电压的D/A转换。本技术与现有技术相比具有短路保护功能和强大的输出驱动能力，电路逻辑结构简单，性能稳定、可靠，抗干扰能力强，精度高，可维护性好，成本低，便于企业推广应用。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为本技术具体运用示意图。具体实施方式参阅附图1，本技术由带电气隔离RS485通讯收发器1与CPU主控电路2，高速电气隔离模块3、跟随驱动电压模块4和电压/电流转换电路5依次串接组成，所述带电气隔离RS485通讯收发器1将上位控制系统MODBUS通讯发送来的电流或电压控制值送到CPU主控电路2；所述CPU主控电路2充分利用所选择CPU内特有硬件资源五个PCA模块其中四个模块和强大的汇编软件功能，根据上位控制系统MODBUS通讯发送来的电流或电压控制值，经运算处理得到M3、M2、M1和M0四个固定周期占空比可变的脉宽调制脉冲值输入高速电气隔离模块3；所述高速电气隔离模块3将M3、M2、M1和M0可变脉宽调制脉冲值进行隔离、滤波，并转换成0～5V电压后输入跟随驱动电压模块4；所述跟随驱动电压模块4将驱动后的大功率0～5V电压直接输出的同时，并将其输入电压/电流转换电路5；所述电压/电流转换电路5将0～5V的电压转换为0～20mA电流送出，最终形成完全独立的四路0～20mA电流和四路0～5V电压输出，以适应工业现场不同电机调速设备输入控制信号要求。下面以工业现场四台电机变频调速控制的具体实施例，对本技术作进一步的详细说明。实施例1参阅附图2，本技术接入与现场电机7连接的四台电机变频调速器6，四台电机变频调速器6由带电气隔离RS485通讯收发器1将上位控制系统MODBUS通讯发送来的不同电机速度控制值送到CPU主控电路2，经运算处理得到四个固定周期占空比可变的脉宽调制脉冲值，该脉冲通过高速电气隔离模块3的隔离、滤波后转换成一个0～5V的电压值送到跟随驱动电压模块4，经跟随驱动电压模块4的驱动后产生一个大功率0～5V电压输出，同时将0～5V送到电压/电流转换电路5，电压/电流转换电路5将0～5V电压转换为0～20mA电流输出，可根据变频器的不同要求将0～20mA电流输出或0-5V电压输出接到四台变频调速器6，四台变频调速器6将0～20mA电流或0～5V电压转换为0～50Hz频率接入现场电机7，每台变频调速器控制一台交流电机，模拟直流电压0V为停机，模拟直流电压为5V电机速度最快或模拟直流电流0mA为停机，模拟直流电流为20mA电机速度最快，从而达到对现场电机7变频调速控制运转的目的。本技术应用充分利用所选择CPU内特有硬件五个PCA模块其中四个模块硬件资源和强大的汇编软件功能，使电路逻辑结构非常简单，硬件成本低，控制速度快，精度高，性价比好，稳定可靠，抗干扰能力强，可维护性好，使企业效益和社会效益达到最佳。以上只是对本技术做进一步说明，并非用以限制本专利，凡为本技术等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带电气隔离电流电压的D/A转换卡，其特征在于该D/A转换卡由带电气隔离RS485通讯收发器（1）与CPU主控电路（2）、高速电气隔离模块（3）、跟随驱动电压模块（4）和电压/电流转换电路（5）依次串接组成，所述带电气隔离RS485通讯收发器（1）将上位控制系统MODBUS通讯发送的电流或电压控制值接入CPU主控电路（2）；所述CPU主控电路（2）将电流或电压控制值经运算处理得到的脉宽调制脉冲值输入高速电气隔离模块（3）；所述高速电气隔离模块（3）将可变脉宽调制脉冲值进行隔离、滤波，并转换成0～5V电压后分两路输出，一路经跟随驱动电压模块（4）驱动后接入电压/电流转换电路（5），另一路经跟随驱动电压模块（4）驱动后直接输出；所述电压/电流转换电路（5）将0～5V电压转换为0～20mA电流输出，实现带电气隔离电流电压的D/A转换。

【技术特征摘要】
1.一种带电气隔离电流电压的D/A转换卡，其特征在于该D/A转换卡由带电气隔离RS485通讯收发器（1）与CPU主控电路（2）、高速电气隔离模块（3）、跟随驱动电压模块（4）和电压/电流转换电路（5）依次串接组成，所述带电气隔离RS485通讯收发器（1）将上位控制系统MODBUS通讯发送的电流或电压控制值接入CPU主控电路（2）；所述CPU主控电路（2）将电流或电压控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：任林福，
申请(专利权)人：上海林福机电有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31