高精度PWM转换4-20mA的电流输出电路制造技术

本发明专利技术提供一种高精度PWM转换4

【技术实现步骤摘要】
高精度PWM转换4
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20mA的电流输出电路


[0001]本专利技术涉及燃机静止启动变频器
，尤其涉及一种高精度PWM转换4
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20mA的电流输出电路。

技术介绍

[0002]PWM信号（脉冲宽度调制信号）是指频率是固定不变的，通过改变高电平的时间和低电平的时间之比，即占空比来进行控制、驱动目标器件的信号，属于数字信号。生活中，例如电机调速、灯光亮暗都可以通过改变PWM占空比来实现控制。PWM稳定、容易产生，但在工业中一般都是用模拟量来控制，如电压电流来进行控制生产。但现在的PWM转电流电路普遍精度较低，本专利技术提供了一种电路，可以以超高的精度转换PWM数字信号为4~20mA的电流模拟量信号，实现超高精度的工业控制。
[0003]类似技术方案：CN102789253A专利技术了一种PWM控制的4
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20mA电流输出电路。可控PWM信号与低通滤波模块相连，低通滤波模块、驱动模块与运放负反馈模块相连，驱动模块与保护模块相连，电源为各模块提供电源。
[0004]CN208226862U为一个技术，其目的是提供一种PWM电压信号隔离转换到4～20mA电流信号的电路，它基于脉宽调制来实现低成本并且精准的电流变送器。技术的技术方案是提供了一种PWM电压信号隔离转换到4～20mA电流信号的电路，其特征在于，包括光耦U1、光耦U2及三端可调式稳压器。技术基于脉宽调制来实现低成本而精确的电流变送器。双路光耦提供PWM输入的信号隔离，通过隔离后的PWM信号来斩波三端可调式稳压器的1.25V基准电压，从而控制三端可调式稳压器输出电流。
[0005]CN 109683650 B 是一个电压转4
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20mA电流的电路。专利技术公开了一种电压转4
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20mA电流的电 路，涉及电压转电流的
，包括：运算放大 器U1、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻 R15、电阻R16、二极管D1以及三极管Q1；所述电阻 R11一端连接输入电压V0，另一端连接所述运算 放大器U1的反相输入端；所述电阻R12一端连接 所述运算放大器U1的正相输入端，另一端接地； 所述电阻R13一端连接所述运算放大器U1的反相 输入端，另一端连接二极管D1的阳极；所述电阻 R14一端连接所述运算放大器U1的正相输入端， 另一端连接三极管Q1的发射极；所述电阻R15一 端连接所述运算放大器U1的输出端，另一端连接 三极管Q1的基极；所述电阻R16一端连接三极管 Q1的发射极，另一端连接二极管D1的阳极。
[0006]然而，现有PWM转4
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20mA电流大多数用GP8102芯片，精度较低，在一定环境下线性度差，跟随性差。上述现有技术均存在变换电流精度不高的问题。
[0007]如何解决现有技术中尚无一种高精度的将大小不同的电压模拟量转换为4
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20mA电流的电路, 仍然是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供一种高精度PWM转换4
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20mA的电流输出电路，用以解决现有技术中尚无一种高精度的将大小不同的电压模拟量转换为4
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20mA电流的电路的问题。
[0009]本专利技术提供一种高精度PWM转换4
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20mA的电流输出电路，该电路包括：顺次连接的输入输出隔离子电路、开关子电路、积分子电路和放大输出子电路；其中，各子电路中的电阻均为多次测试实验得到的性能最优阻值，所述积分子电路和所述放大输出子电路中采用的放大器均为LF444CMX运算放大器。
[0010]根据本专利技术提供的一种高精度PWM转换4
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20mA的电流输出电路，所述输入输出隔离子电路，具体包括：三极管接收型光电耦合器、20V电源、电阻R1和电阻R2，其中，三极管接收型光电耦合器的第一端口接5V电压，PWM信号通过电阻R1连接三极管接收型光电耦合器的第二端口，三极管接收型光电耦合器的第三端口通过电阻R2连接20V电源，三极管接收型光电耦合器的第四端口接地，在电阻R2和三极管接收型光电耦合器的第三端口之间引出信号输入至所述开关子电路。
[0011]根据本专利技术提供的一种高精度PWM转换4
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20mA的电流输出电路，所述三极管接收型光电耦合器为EF357NA光耦。
[0012]根据本专利技术提供的一种高精度PWM转换4
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20mA的电流输出电路，所述开关子电路包括：MOS管、二极管、电阻R3、20V电压和15V电压，其中，MOS管右侧接二极管，MOS管的栅极接所述输入输出隔离子电路的输出信号，MOS管的源极通过电阻R3连接15V电压，MOS管的漏极接20V电压，电阻R3和MOS管的源极之间引出信号输入至所述积分子电路。
[0013]根据本专利技术提供的一种高精度PWM转换4
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20mA的电流输出电路，所述MOS管的型号为2SK425。
[0014]根据本专利技术提供的一种高精度PWM转换4
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20mA的电流输出电路，所述积分子电路包括：电容C1、电容C2、LF444CMX运算放大器和24V电压，其中，所述开关子电路的输出连接LF444CMX运算放大器的同相输入端口，所述开关子电路的输出通过电容C1与LF444CMX运算放大器的输出端口连接，LF444CMX运算放大器的输出端口与其反向输入端口连接，LF444CMX运算放大器的第一电源端口与24V电压连接，第一电源端口与24V电压之间引出信号经过电容C2接地，LF444CMX运算放大器的第二电源端口接地。
[0015]根据本专利技术提供的一种高精度PWM转换4
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20mA的电流输出电路，所述放大输出子电路包括：电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R4、电阻R5、电阻R6、二极管M7、三极管、LF444CMX运算放大器和24V电压，其中，所述积分子电路的输出经过电阻R4连接LF444CMX运算放大器的正向输入端口，电阻R4和所述正向输入端口之间引出信号经过电容C4连接20V电压，电容C4和20V电压之间引出信号经过电阻R6连接三极管的发射极，电阻R4和所述正向输入端口之间引出信号经过电容C3分别连接三极管的发射极和LF444CMX运算放大器的反向输入端口，LF444CMX运算放大器的输出端口经过电阻R5连接三极管的基极，LF444CMX运算放大器的第一电源端口与24V电压连接，第一电源端口与24V电压之间引出信号经过电容C6接地，LF444CMX运算放大器的第二电源端口接地，三极管的集电极与二极管M7和电容C5的一端顺次连接，电容C5的另一
端接地，二极管和电容C5之间引出信号作为放大输出子电路的输出。
[0016]根据本专利技术提供的一种高精度PWM转换4
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20mA的电流输出电路，所述三极管的型号为SS8550Y2。
[0017]本专利技术提供的高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度PWM转换4
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20mA的电流输出电路，其特征在于，该电路包括：顺次连接的输入输出隔离子电路、开关子电路、积分子电路和放大输出子电路；其中，各子电路中的电阻均为多次测试实验得到的性能最优阻值，所述积分子电路和所述放大输出子电路中采用的放大器为LF444CMX运算放大器。2.根据权利要求1所述的高精度PWM转换4
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20mA的电流输出电路，其特征在于，所述输入输出隔离子电路，具体包括：三极管接收型光电耦合器、20V电源、电阻R1和电阻R2，其中，三极管接收型光电耦合器的第一端口接5V电压，PWM信号通过电阻R1连接三极管接收型光电耦合器的第二端口，三极管接收型光电耦合器的第三端口通过电阻R2连接20V电源，三极管接收型光电耦合器的第四端口接地，在电阻R2和三极管接收型光电耦合器的第三端口之间引出信号输入至所述开关子电路。3.根据权利要求2所述的高精度PWM转换4
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20mA的电流输出电路，其特征在于，所述三极管接收型光电耦合器为EF357NA光耦。4.根据权利要求1所述的高精度PWM转换4
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20mA的电流输出电路，其特征在于，所述开关子电路包括：MOS管、二极管、电阻R3、20V电压和15V电压，其中，MOS管右侧接二极管，MOS管的栅极接所述输入输出隔离子电路的输出信号，MOS管的源极通过电阻R3连接15V电压，MOS管的漏极接20V电压，电阻R3和MOS管的源极之间引出信号输入至所述积分子电路。5.根据权利要求4所述的高精度PWM转换4
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20mA的电流输出电路，其特征在于，所述MOS管的型号为2SK425。6.根据权利要求1所述的高精度PWM转换4
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20mA的电流输...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙冬梅，李之尧，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：