本實(shí)用新型涉及控制數(shù)信號(hào)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種用于自動(dòng)化控制中帶電氣隔離電流電壓的D/A轉(zhuǎn)換卡。

背景技術(shù)：

在工業(yè)自動(dòng)化控制中經(jīng)常需要將數(shù)據(jù)量轉(zhuǎn)換為電流或電壓等模擬量，以驅(qū)動(dòng)像變頻調(diào)速器等以模擬量為輸入信號(hào)的工業(yè)電機(jī)控制裝置，目前市場(chǎng)有多種類(lèi)型和精度的D/A轉(zhuǎn)換器專(zhuān)用芯片，采用模擬方式與上位控制系統(tǒng)進(jìn)行電氣隔離，難以實(shí)現(xiàn)每路驅(qū)動(dòng)能力可達(dá)250mA以及短路保護(hù)。

現(xiàn)有技術(shù)的D/A轉(zhuǎn)換器與上位控制系統(tǒng)的電氣隔離成本高，而且抗變頻器的高頻干擾、大功率驅(qū)動(dòng)能力以及短路保護(hù)、精度和線性度都難以滿足控制要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而設(shè)計(jì)的一種帶電氣隔離電流電壓的D/A轉(zhuǎn)換卡，采用固定周期占空比可變的脈寬調(diào)制，實(shí)現(xiàn)高精度帶電氣隔離的電流和電壓同時(shí)輸出，使輸出的電流和電壓與上位控制系統(tǒng)完全隔離，可滿足短路保護(hù)、精度和線性度的控制要求，輸出驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾性能好，性能穩(wěn)定、可靠，而且可維護(hù)性好，生產(chǎn)成本低。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種帶電氣隔離電流電壓的D/A轉(zhuǎn)換卡，其特點(diǎn)是該D/A轉(zhuǎn)換卡由帶電氣隔離RS485通訊收發(fā)器與CPU主控電路、高速電氣隔離模塊、跟隨驅(qū)動(dòng)電壓模塊和電壓/電流轉(zhuǎn)換電路依次串接組成，所述帶電氣隔離RS485通訊收發(fā)器將上位控制系統(tǒng)MODBUS通訊發(fā)送的電流或電壓控制值接入CPU主控電路；所述CPU主控電路將電流或電壓控制值經(jīng)運(yùn)算處理得到的脈寬調(diào)制脈沖值輸入高速電氣隔離模塊；所述高速電氣隔離模塊將可變脈寬調(diào)制脈沖值進(jìn)行隔離、濾波，并轉(zhuǎn)換成0～5V電壓后分兩路輸出，一路經(jīng)跟隨驅(qū)動(dòng)電壓模塊的驅(qū)動(dòng)后接入電壓/電流轉(zhuǎn)換電路，另一路經(jīng)跟隨驅(qū)動(dòng)電壓模塊的驅(qū)動(dòng)后直接輸出；所述電壓/電流轉(zhuǎn)換電路將0～5V電壓轉(zhuǎn)換為0～20mA電流輸出，實(shí)現(xiàn)帶電氣隔離電流電壓的D/A轉(zhuǎn)換。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有短路保護(hù)功能和強(qiáng)大的輸出驅(qū)動(dòng)能力，電路邏輯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定、可靠，抗干擾能力強(qiáng)，精度高，可維護(hù)性好，成本低，便于企業(yè)推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型具體運(yùn)用示意圖。

具體實(shí)施方式

參閱附圖1，本實(shí)用新型由帶電氣隔離RS485通訊收發(fā)器1與CPU主控電路2，高速電氣隔離模塊3、跟隨驅(qū)動(dòng)電壓模塊4和電壓/電流轉(zhuǎn)換電路5依次串接組成，所述帶電氣隔離RS485通訊收發(fā)器1將上位控制系統(tǒng)MODBUS通訊發(fā)送來(lái)的電流或電壓控制值送到CPU主控電路2；所述CPU主控電路2充分利用所選擇CPU內(nèi)特有硬件資源五個(gè)PCA模塊其中四個(gè)模塊和強(qiáng)大的匯編軟件功能，根據(jù)上位控制系統(tǒng)MODBUS通訊發(fā)送來(lái)的電流或電壓控制值，經(jīng)運(yùn)算處理得到M₃、M₂、M₁和M₀四個(gè)固定周期占空比可變的脈寬調(diào)制脈沖值輸入高速電氣隔離模塊3；所述高速電氣隔離模塊3將M₃、M₂、M₁和M₀可變脈寬調(diào)制脈沖值進(jìn)行隔離、濾波，并轉(zhuǎn)換成0～5V電壓后輸入跟隨驅(qū)動(dòng)電壓模塊4；所述跟隨驅(qū)動(dòng)電壓模塊4將驅(qū)動(dòng)后的大功率0～5V電壓直接輸出的同時(shí)，并將其輸入電壓/電流轉(zhuǎn)換電路5；所述電壓/電流轉(zhuǎn)換電路5將0～5V的電壓轉(zhuǎn)換為0～20mA電流送出，最終形成完全獨(dú)立的四路0～20mA電流和四路0～5V電壓輸出，以適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)不同電機(jī)調(diào)速設(shè)備輸入控制信號(hào)要求。

下面以工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)四臺(tái)電機(jī)變頻調(diào)速控制的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1

參閱附圖2，本實(shí)用新型接入與現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)7連接的四臺(tái)電機(jī)變頻調(diào)速器6，四臺(tái)電機(jī)變頻調(diào)速器6由帶電氣隔離RS485通訊收發(fā)器1將上位控制系統(tǒng)MODBUS通訊發(fā)送來(lái)的不同電機(jī)速度控制值送到CPU主控電路2，經(jīng)運(yùn)算處理得到四個(gè)固定周期占空比可變的脈寬調(diào)制脈沖值，該脈沖通過(guò)高速電氣隔離模塊3的隔離、濾波后轉(zhuǎn)換成一個(gè)0～5V的電壓值送到跟隨驅(qū)動(dòng)電壓模塊4，經(jīng)跟隨驅(qū)動(dòng)電壓模塊4的驅(qū)動(dòng)后產(chǎn)生一個(gè)大功率0～5V電壓輸出，同時(shí)將0～5V送到電壓/電流轉(zhuǎn)換電路5，電壓/電流轉(zhuǎn)換電路5將0～5V電壓轉(zhuǎn)換為0～20mA電流輸出，可根據(jù)變頻器的不同要求將0～20mA電流輸出或0-5V電壓輸出接到四臺(tái)變頻調(diào)速器6，四臺(tái)變頻調(diào)速器6將0～20mA電流或0～5V電壓轉(zhuǎn)換為0～50Hz頻率接入現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)7，每臺(tái)變頻調(diào)速器控制一臺(tái)交流電機(jī)，模擬直流電壓0V為停機(jī)，模擬直流電壓為5V電機(jī)速度最快或模擬直流電流0mA為停機(jī)，模擬直流電流為20mA電機(jī)速度最快，從而達(dá)到對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)7變頻調(diào)速控制運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。

本實(shí)用新型應(yīng)用充分利用所選擇CPU內(nèi)特有硬件五個(gè)PCA模塊其中四個(gè)模塊硬件資源和強(qiáng)大的匯編軟件功能，使電路邏輯結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，硬件成本低，控制速度快，精度高，性?xún)r(jià)比好，穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，可維護(hù)性好，使企業(yè)效益和社會(huì)效益達(dá)到最佳。以上只是對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明，并非用以限制本專(zhuān)利，凡為本實(shí)用新型等效實(shí)施，均應(yīng)包含于本專(zhuān)利的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。