开关电源在模拟量采集系统中的应用

开关电源在模拟量采集系统中的应用

尽管在模拟量采集系统中，对ADC芯片等的供电一般建议最好不用开关电源，以避免其固有的纹波大、噪声等问题，但开关电源仍以其高效率、低价格等优点得到广泛应用，尤其是在工业控制等领域。本文介绍开关电源在模拟量采集系统中的应用，并对可能出现的一些问题进行分析。

开关电源对ADC芯片工作的影响及解决方法

电源对ADC芯片的影响，除了体现在电源抑制比(PSRR)参数上，还表现在，当ADC芯片对输入的模拟信号进行采样、保持、转换时，电源电压、参考地的变化，都会对ADC芯片内部采样电路、比较器等的工作产生影响，使得采集结果出现晃动。因此，一般ADC芯片特别是高精度ADC芯片，都建议最好用质量好的线性电源供电。如果采用开关电源，则需要尽力避免它对ADC芯片产生影响。

图1是一个典型的应用，其中模拟采样用的信号调理电路、ADC和现场模拟信号不隔离，ADC芯片和CPU电源相互隔离。CPU采用控制系统内部电源。而ADC 的+5V电源是由+24V电源经过+24V到+5V电源变换而来的。图中左侧部分是典型的串联、降压非隔离型DC-DC变换器的原理框图。设计中，可以根据开关管的开关频率、+5V消耗电流、要求的输出纹波最大值，计算出电感L1、电容C1的合适大小。

为了分析出开关电源对ADC芯片的影响，这里假设信号调理电路及ADC芯片正常运行的耗电是25mA/+5V，对于光耦部分，如果采用6N136、TLP521等三极管输出型的光耦，则当CPU不启动ADC工作时，光耦全不导通，耗电小于1mA；当CPU启动ADC工作时，将有数据输出Dout、数据准备好Ready等信号经过光耦，光耦处于导通状态，为了达到比较高的通讯速率，光耦总耗电需要25mA/+5V 左右。这样，+5V负载电流将在25~50mA之间来回变动。正常开关电源设计的输出电流应该2倍于最大负载电流，这里设为100mA，下面将要说明负载电流的变化将极大影响+5V，从而影响ADC采样稳定性。

开关电源的工作原理是，平时Q1的周期性开关动作，再经过L1、C1，得到所需要的输出；而当输出+5V电压发生上升/下降超过一定限度(如几十毫伏)，经过采样、反馈后，开关控制电路控制Q1的开关，使得输出电压向+5V回归。在+5V负载比较恒定的情况下，输出+5V的最大纹波，可以根据采样反馈电路工作原理(比如MC34063是通过比较器和锁存器来控制Q1的开关)、开关频率等计算出来。

但如果是图1中带光耦的情况，开关电源的输出不仅供给相对恒定的负载(如信号调理电路、ADC芯片)，而且还要供给光耦等数字部分电路，有可能发生最坏的情况是，当开关管Q1正处于上述稳定工作中的关断时刻，光耦突然被ADC 导通，此时L1、C1将要提供50mA的负载电流，而平时稳定工作中L1只提供25mA 的电流，剩下电流只能从电容C1中获取，使得C1上的电压即+5V电平下降比较大。这将持续半个开关周期，直到开关管Q1打开。如果开关电源的开关频率是100KHz，而ADC芯片数据D

的通讯频率也是100KHz左右，将引起输出+5V电压

out

频繁波动，造成更大的输出纹波。在示波器上甚至能看到噪声反馈在+24V输入上。

上面只是理论分析的最坏情况，实际应用中，滤波电容等器件的非理想性、PCB布线等等，将使得电源纹波更大，ADC采样结果不稳定。有的微功率型隔离DC/DC，或者如电荷泵器件，只有开关管的周期性开关动作，而没有上述采样、反馈电路，输出更容易受到负载不稳定的影响，使得ADC采样结果更不稳定。

图1：开关电源在模拟量采集系统中的典型应用图

比较好的解决办法

1. 设法降低开关电源的负载变化，因为虽然目前开关电源的工作频率已到几百kHz以上，但开关电源的负载响应时间仍至少要几个μs，低于目前大多ADC 采样的速度。比如采用光耦6N137就比6N136好，因为6N137只是静态电流比较大，而它需要的二极管导通电流小，使得电源的负载变化不会很大。或者不把模拟+5V电源接到小功率的开关电源输出上，而接到其它功率比较大的开关电源输出上，避免开关电源输出受到负载变动的影响。同样一个值得注意的问题是，不要使用ADC芯片的Ready、Dout、Din等引脚直接驱动光耦，最好通过光耦驱动电路，使得模拟和数字电源得到很好地相互隔离，避免在光耦开关时，有大的电流越过ADC芯片。

2. 开关电源后加LDO等输出电压纹波小的器件，再供给信号调理电路、ADC 芯片，保证模拟电路电源的稳定。

3. 如果在开关电源后加LC滤波，将LC滤波后的电源供给数字部分，此时应该针对不同的负载电流大小，选择相应的L、C数值，必要的时候，要通过一定的计算、仿真及试验来加以确定。电感、电容不能过大，否则难以响应负载(光耦开/关)的变化。建议开关电源输出直接供给数字部分；同时经过LC滤波或者RC滤波，再供给信号调理电路、ADC芯片。在采用LC滤波时，还需要注意LC

的谐振频率要远远偏离开关电源工作频率。比如滤波RC电路的电阻R可以取

10Ω左右，电容取10μF左右。

4. 其它常规的方法也特别重要，如信号调理电路、ADC芯片的电源和地，要同光耦等数字部分的电源和地分开走线，最后单点连接。或者两者采用两个DC/DC电路分别给ADC芯片等模拟电路和光耦等数字电路供电。原因和上文分析一样，也是为了更好的避免数字、模拟之间电源的相互干扰。

开关电源对运算放大器的影响及解决方法

一般模拟量信号进入ADC芯片之前，要利用运算放大器进行信号调理，以提供必要的电平变换、滤波、ADC芯片驱动等等。运算放大器与ADC相接口时，容

易受到电源的影响，从而也影响ADC芯片采集的稳定。图2是运算放大器与ADC 的典型接口图。

图2：运算放大器与ADC的典型接口图

大多ADC芯片内部的模拟输入端都具有一个采样电容Cin，电阻R1对运放输出限流，数倍于采样电容的陶瓷电容C1使得开关SW合上的瞬间，通过C1迅速给采样电容Cin充电。R1、C1的具体数值，与运放的稳定性、建立时间、ADC 采样时间、需要的采样精度有关。

这里要指出的是，在上述过程中，运放的电源也会起很大的作用。在运放对电容充电期间，瞬间需要较大的电流，而开关电源的负载响应时间不够，将造成比较大的电源纹波，影响运放的输出。比如采用C1=10Cin=250pF，则当SW从别的通道(假设为-5V)切到AI0通道(假设+5V)时，Cin从-5V切换到C1上的电压+5V，C1迅速给Cin充电，最终电压为(5V×10-5V)/11＝4.09V，运放输出要从5V变到4.09V，R1太小容易带来运放输出稳定性问题，同时也会对运放输出电流带来冲击，影响电源电压。

特别是在采用电荷泵给运放-VCC提供小的负电源时，电荷泵输出电压随负载增大而降低的特性使得效果更加明显。比较发现，运放采用直流线性稳压电源时，12位的ADC采集结果很稳定，结果变动可达1LSB以下；相比之下，采用电荷泵器件时，如果电荷泵输出没有大的滤波，ADC采集结果晃动可达3LSB。如果增大R1为100Ω时，C1=10Cin，不考虑运放输出电阻时，需要运放输出电流的最大值为(5－4.09)V/100Ω＝9.1mA)，小于一般运放的最大输出电流。但R1太大，将明显降低ADC所能采集到的信号频率，在ADC对该通道“跟踪”期间，运放无法完成对C1和Cin充电，使得该次采样与运放输入端电压相差较大，会造成谐波失真。

解决办法除了前文描述的以外，同时还可以采用以下方法：

1. 运放的正负电源对地除并接一个10~22μF大电容以减少电源纹波外，再并接一个0.1~1μF的小陶瓷电容，以通过0.1~1μF高频去耦电容的作用，避免负载电容的瞬间充电对电源的影响。效果类似于数字芯片电源和地之间加的去耦电容。

2. 增大图2中ADC前端电阻R1，减小运放的输出电流，能起到一定的滤波作用。当然R1大的话，将衰减通过运放的信号。

开关电源对参考源的影响及解决方法

有的ADC芯片要外部提供参考源，这时外部参考源的供电，也需要参照前文所述的处理方法，采取在输入端加滤波等措施。同时注意，对连续逼近(SAR)型

ADC芯片，如TLC2543芯片，采样、保持后的内部每次电压转换，都需要将采集电压和参考源的1/2、1/4、1/8等组合相比较，以确定相应n位ADC结果的第(n-1)位、第(n-2)位等，参考源的分压是通过电容实现的。

这样，对应转换每位均需要将参考源VREF通过开关接到相应分压电容上，对参考源而言，将看到一个变化的容性负载，从而产生了上文所说的问题。如果ADC芯片内部没有参考源缓冲电路，而外部参考源的容性负载能力又不够时，需要在外部参考源输出端，串一个缓冲器，再通过一个RC电路接到ADC芯片的参考源输入端。其它处理方法，同上文所述，如在外部参考源的电源端，并接一个10~22μF大电容和一个0.1~1μF的小陶瓷电容等。

本文小结

本文虽然针对SAR型ADC进行分析、处理，但其应用原理，对各种ADC都有参考价值。仔细分析各个环节的工作原理，采取一定的对策，就能在模拟量采集系统中，使用廉价的开关电源，而又获得极佳的采集性能。

关于西门子模拟量输入模块接线的阐述

关于西门子模拟量输入模块接线的阐述 关于西门子模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB0接线图的阐述 1.问题概述 我们公司所采用的很多模拟量输入模块的订货号是6ES7 331-7KF02-0AB0， 认真研究该模块接线图后发现很多问题，通过网络查资料，向西门子咨询和同事讨论问题基本解决，经整理后写成本文件，供同事参考，具体描述如下 1.1具体问题： ①端子10（COMP ）和端子11（MANA）为什么要短接。 ②端子11（MANA）和端子20（M）为什么要短接。 ③两线制具体怎么接，为什么要这样接。 ④四线制具体怎么接，为什么要这样接。 ⑤两线制和四线制的区别重点在什么地方。 ⑥西门子设备手册中的“使用非隔离电源的接地4线制传感器时，不需要互连MANA和M-（端子11、13、15、17、19）。”这句话怎么理解，我们该怎样处理。 ⑦功能性接地是什么作用。 2.1参考图片

图1西门子设备手册提供的6ES7 331-7KF02-0AB0接线图 图2 6ES7 331-7KF02-0AB0接线端子说明 2.2问题讲解 ①问题“①端子10（COMP ）为什么和端子11（MANA）短接。” 端子10（COMP ）是用于外部补偿，而Mana是参考电位，一般模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB0 使用内部补偿，所以必须将端子10（COMP ）与参考电位Mana短接。 ②问题“②端子11（Mana）和端子20（M）为什么要短接。” 端子11（Mana）作为模拟测量电路参考电位，参考电位就是模块供电的DC24V负（-），所以端子11（Mana）和端子20（M）短接。 ③问题“⑤两线制和四线制的区别重点在什么地方。” 区别1：有无独立供电

开关电源设计

开关直流稳压电源设计 摘要 直流稳压电源应用广泛，几乎所有电器，电力或者电子设备都毫不例外的需要稳定的直流电压（电流）供电，它是电子电路工作的“能源”和“动力”。不同的电路对电源的要求是不同的。在很多电子设备和电路中需要一种当电网电压波动或负载发生变化时，输出电压仍能基本保持不点的电源。电子设备中的电源一般由交流电网提供，如何将交流电压（电流）变为直流电压（电流）供电又如何使直流电压（电流）稳定这是电子技术的一个基本问题。解决这个问题的方案很多，归纳起来大致可分为线性电子稳压电源和开关稳压电源两类，他们又各自可以用集成电路或分立元件构成。开关稳压电源具有效率高，输出功率大，输入电压变化范围宽，节约能耗等优点。 一、引言 基本要求 稳压电源。 1.基本要求 ①输出电压UO可调范围：12V～15V； ②最大输出电流IOmax：2A；

③U2从15V变到21V时，电压调整率SU≤2%（IO=2A）； ④IO从0变到2A时，负载调整率SI≤5%（U2=18V）； ⑤输出噪声纹波电压峰-峰值UOPP≤1V（U2=18V,UO=36V,IO=2A）； ⑥DC-DC变换器的效率≥70%（U2=18V,UO=36V,IO=2A）； ⑦具有过流保护功能，动作电流IO（th）=±； 发挥部分 (1)排除短路故障后，自动恢复为正常状态； (2)过热保护； 二、方案设计与论证 开关式直流稳压电源的控制方式可分为调宽式和调频式两种。实际应用中，调宽式应用较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数为脉宽调制（PWM）型。开关电源的工作原理就是通过改变开关器件的开通时间和工作周期的比值，即占空比来改变输出电压，通常有三种方式：脉冲宽度调制（PWM）、脉冲频率调制（PFM）和混合调制。PWM调制是指开关周期恒定，通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。因为周期恒定，滤波电路的设计比较简单，因此本次设计采用PWM调制方式实现电路设计要求。主要框架如图1所示。由变压器降压得到交流电压，再经过整流滤波电路，将交流电变成直流电，然后再经过DC-DC变换，由PWM的驱动电路去控制开关管的导通和截止，从而产生一个稳定的电压源。

模拟量输入模块

下例是将外部的模拟量信号转换为数字量后存入D100内。X1是通过1通道转换。X2是通过2通道转换。其中划线部分是由编程者来决定的。如D100和M100。可以更换为D0--D79999之间任意一个，M同样是。其它部分的格式是固定的。这样就完成了转换。 １．概述 模拟量输入模块（A/D模块）是把现场连续变化的模拟信号转换成适合PLC内部处理的数字信号。输入的模拟信号经运算放大器放大后进行A/D转换，再经光电藕合器为PLC提供一定位数的数字信号。FX2N系列常用的PLC模拟量输入/输出模块如图所示。

模拟量输出模块（D/A模块）是将PLC处理后的数字信号转换成相应的模拟信号输出，以满足生产过程现场连续控制信号的需求。模拟信号输出接口一般由光电隔离、D/A转换、信号驱动等环节组成。 2．模拟量输入/输出单元 以三菱公司的F2-6A模块为例，来说明模拟量输入输出单元模块的有关情况。F2-6A是三菱公司F1、F2系列PLC的扩展单元，为8位4通道输入、2通道输出的模拟量输入输出单元模块。F2-6A模块与F1、F2系列PLC连接示意图如下： 3．A/D转换、D/A转换 1）模数转换（A/D）模块：将现场仪表输出的（标准）模拟量信号0-10mA、4-20mA、1-5VDC等转化为计机可以处理的数字信号数模转换（D/A）模块：将计算机内部的数字信号转化为现场仪表可以接收的标准信号4-20mA等。如：12位数字量（0-4095）→4-20mA；2047对应的转换结果：12mA。 2）A/D转换（A/D、AI）的作用。

3）D/A转换（D/A、AO）的作用。 4．几种常见模拟量输入/输出模块简介： 1）模拟量输入模块FX-4AD。FX-4AD为4通道12位A/D转换模块，根据外部连接方法及PLC指令，可选择电压输入或电流输入，是一种与F2-6A相比具有高精确度的输入模块。 2）热电偶温度传感器模拟量输入模块FX-4AD-TC。FX-4AD-TC是4通道热电偶温度传感器模拟量输入模块。 3）模拟量输出模块FX-2DA。FX-2DA为2通道12位D/A转换模块，每个通道可独立设置电压或电流输出。FX-2DA是一种与F2-6A相比具有高精确度的输出模块。 三菱FX2N系列模拟量输入输出模块在水箱控制系统方面的应用 【方案】分布式视频联网解决方案 只看该作者| 顶[0] | 踩[0] | 引用| 回复| 编辑| 推荐| 举报| 管理

AO模拟量输出模块

AO 模拟量输出模块 产品特点 用途 作用 典型应用 工业级:可编程控制器/运动控制器/通信设备/楼宇自动化控制器商用级:家电产品控制板/小型电子产品控制器/安防设备。 技术参数 应用指南 控制侧电压范围额定值的±20%控制侧电流范围额定值的±15%控制侧电压范围 3.3V 或5.0V 信号模式(二种)PWM 型或D/A 型介质耐压(隔离型) 1500VAC，50/60Hz，1min 贮存温度-20～65℃ 设备侧电压极限额定值的120%@5min 内设备侧电流极限额定值的120%@5min 内 输出信号电压型0～10V 电流型0～20mA 信号精度±1% 绝缘电阻(隔离型) D3型:≥1000MΩ(500VDC) 工作温度 -20～60℃ 1、系列模快化的封裝尺寸一致 外尺寸统一为20.0x 12.5x 5.0mm 窄型封装。2、电气引脚规范一致,,基本上可实现Pin 对Pin 引脚间距统一为2.54mm(0.1英寸)，4引脚。3、外壳带卡扣,可采用插座拔插安装 4、具有隔离(高抗干扰)和非隔离信号选择 5、密封封装,防潮,防水,防尘,宽工作温度 6、颜色:橙黄色 1、用于控制芯片电路与外部设备的模拟信号输入转换。 2、适用于可调电压、可调电流等要求模拟量信号，例如电机 调速、温度调节等的场合上使用。 1、控制侧输入信号有二种选择: (1)D/A 型信号。输入是不隔离的信号:0~3.3/5V 模拟量电压输出转换。 (2)PWM 驱动。PWM 型为隔离信号的脉冲宽度调节输出，频率为1-30KHz 均可（标准为5KHz)。2、PWM 为隔离输出信号，控制侧信号电压 为TTL（3.3/5V）的可调脉冲宽度信号，经调理放大后输出。输出侧需要提供稳定的电源以确保信号的稳定。输出信号可选:电压型(0～5V /0~10V)或电流型(0～20mA /4~20mA)。 3、D/A 有隔离和非隔离信号二类，控制侧信号电压 为0-3.3V/5V，经调理放大后输出。输出侧需要提供稳定的电源以确保信号的稳定。输出信号可选: 电压型(0～5V /0~10V)或电流型(0～20mA /4~20mA)。 4、焊接时在260℃不超过10s，350℃不超过5s。 接线时必须保证接线正确，并不能超出参数极限。 1、广泛用于工业控制器(如：可编程PLC/RTU..)产品。 2、适用于消费类电子(IOT、楼宇自控、家电)等控制器。

基于OrCAD的开关电源仿真

万方数据

万方数据

基于OrCAD的开关电源仿真 作者：刘彬， 王珂， 魏巍， 赵红玉， 马恺， 付廖凯， 郭健鹏 作者单位：刘彬,王珂,魏巍,赵红玉,马恺(中国矿业大学信电学院,221008)， 付廖凯,郭健鹏(中国矿业大学徐海学院,221008) 刊名： 中国科技信息 英文刊名：CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)：2008(20) 本文读者也读过(8条) 1.彭晓珊.余明扬PWM控制的开关电源仿真研究[期刊论文]-株洲工学院学报2003,17(5) 2.吴霞.WU Xia用Orcad PSpice9.2仿真分析输出电压可调的直流稳压电源[期刊论文]-实验室研究与探索 2006,25(7) 3.胡志勇.Hu Zhiyong具有强大功能的OrCAD Capture CIS软件[期刊论文]-印制电路信息2007(4) 4.陶瑞莲OrCAD PSpice在电子线路实验仿真研究[期刊论文]-通信电源技术2010,27(2) 5.许德操.董凌基于EMTDC/PSCAD的数字型高频开关电源仿真研究[会议论文]-2008 6.曾庆立.孟凡斌.陈炳权OrCAD在降压型开关电源优化设计中的应用[期刊论文]-襄樊学院学报2008,29(5) 7.张登奇.Zhang Dengqi调频式开关电源仿真模型的设计与仿真[期刊论文]-电子技术2008,45(11) 8.谭阳红.何怡刚.叶佳卓.伍君锡MATLAB与OrCAD的数据通信[期刊论文]-电气电子教学学报2004,26(3) 本文链接：https://www.wendangku.net/doc/f514900160.html,/Periodical_zgkjxx200820084.aspx

开关电源设计与制作

《自动化专业综合课程设计2》 课程设计报告 题目：开关电源设计与制作 院（系）：机电与自动化学院 专业班级：自动化0803 学生姓名：程杰 学号：20081184111 指导教师：雷丹 2011年11月14日至2011年12月2日 华中科技大学武昌分校制

目录 1．开关电源简介 (2) 1.1开关电源概述 (2) 1.2开关电源的分类 (3) 1.3开关电源特点 (4) 1.4开关电源的条件 (4) 1.5开关电源发展趋势 (4) 2．课程设计目的 (5) 3．课程设计题目描述和要求 (5) 4．课程设计报告内容 (5) 4.1开关电源基本结构 (5) 4.2系统总体电路框架 (6) 4.3变换电路的选择 (6) 4.4控制方案 (7) 4.5控制器的选择 (8) 4.5.1 C8051F020的内核 (8) 4.5.2片内存储器 (8) 4.5.312位模/数转换器 (9) 4.5.4 单片机初始化程序 (9) 4.6 输出采样电路 (10) 4.6.1 信号调节电路 (10) 4.6.2 信号的采样 (11) 4.6.3 ADC 的工作方式 (11) 4.6.4 ADC的程序 (12) 4.7 显示电路 (13) 4.7.1 显示方案 (13) 4.7.2 显示程序 (14) 5．总结 (16) 参考文献 (17)

1．开关电源简介 1.1开关电源概述 开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。它运用功率变换器进行电能变换，经过变换电能，可以满足各种对参数的要求。这些变换包括交流到直流(AC-DC，即整流)，直流到交流(DC-AC，即逆变)，交流到交流(AC-AC，即变压)，直流到直流(DC-DC)。广义地说，利用半导体功率器件作为开关，将一种电源形式转变为另一种电源形式的主电路都叫做开关变换器电路；转变时用自动控制闭环稳定输出并有保护环节则称为开关电源（SwitchingPower Supply)。 将一种直流电压变换成另一种固定的或可调的直流电压的过程称为DC-DC交换完成这一变幻的电路称为DC-DC转换器。根据输入电路与输出电路的关系，DC-DC 转换器可分为非隔离式DC-DC转换器和隔离式DC-DC转换器。降压型DC-DC 开关电源属于非隔离式的。降压型DC-DC转换器主电路图如1： 图1 降压型DC-DC转换器主电路 其中，功率IGBT为开关调整元件，它的导通与关断由控制电路决定；L和C为滤波元件。驱动VT导通时，负载电压Uo=Uin，负载电流Io按指数上升；控制VT关断时，二极管VD可保持输出电流连续，所以通常称为续流二极管。负载电流经二极管VD续流，负载电压Uo近似为零，负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小，通常串联L值较大的电感。至一个周期T结束，在驱动VT导通，重复上一周期过程。当电路工作于稳态时，负载电流在一个周期的初值和终值相等。负载电压的平均值为：

多路输出开关电源的设计及应用原则

多路输出开关电源的设计及应用原则 引言 对现代电子系统，即便是最简单的由单片机和单一I/O接口电路所组成的电子系统来讲，其电源电压一般也要由＋5V，±15V或±12V等多路组成，而对较复杂的电子系统来讲，实际用到的电源电压就更多了。目前主要由下述诸多电压组合而成：＋3.3V，＋5V，±15V，±12V，－5 V，±9V，＋18V，＋24V、＋27V、±60V、＋135V、＋300V、－200V、＋600V、＋1800V、＋3000V、＋5000V（包括一个系统中需求多个上述相同电压供电电源）等。不同的电子系统，不仅对上述各种电压组合有严格的要求，而且对这些电源电压的诸多电特性也有较严格的要求，如电压精度，电压的负载能力（输出电流），电压的纹波和噪声，起动延迟，上升时间，恢复时间，电压过冲，断电延迟时间，跨步负载响应，跨步线性响应，交叉调整率，交叉干扰等。 2多路输出电源 对于电源应用者来讲，一般都希望其所选择的电源产品为“傻瓜型”的，即所选择的电源电压只要负载不超过电源最大值，无论系统的各路负载特性如何变化，而各路电源电压依然精确无误。仅就这一点来讲，目前绝大多数的多路输出电源是不尽人意的。为了更进一步说明多路输出电源的特性，首先从图1所示多路输出开关电源框图讲起。

从图1可以看到，真正形成闭环控制的只有主电路Vp，其它Vaux1、Vaux2等辅电路都处在失控之中。从控制理论可知，只有Vp无论输入、输出如何变动（包括电压变动，负载变动等），在闭环的反馈控制作用下都能保证相当高的精度（一般优于0.5％），也就是说Vp在很大程度上只取决于基准电压和采样比例。对Vaux1、Vaux2而言，其精度主要依赖以下几个方面： 1）T1主变器的匝比，这里主要取决于Np1：Np2或Np1：Np3 2）辅助电路的负载情况。 3）主电路的负载情况。 注：如果以上3点设定后，输入电压的变动对辅电路的影响已经很有限了。 在以上3点中，作为一个具体的开关电源变换器，主变压器匝比已经设定，所以影响辅助电路输出电压精度最大的因素为主电路和辅电路的负载情况。在开关电源产品中，有专门的技术指标说明和规范电源的这一特性，即就是交叉负载调整率。为了更好地讲述这一问题，先将交叉负载调整率的测量和计算方法讲述如下。 2.1电源变换器多路输出交叉负载调整率测量与计算步骤 1）测试仪表及设备连接如图2所示。

0-10V模拟量采集模块,模数转换器

C2000 MDV8为通道隔离增强型智能模拟量数字量采集器，8路24位高精度电压型模拟量输入（量程为-10V~10V），采用通道隔离、全差分输入、插补输出设计，确保设备适用于更加复杂的环境。2路数字量（干接点）输入，RS485接口光电隔离和电源隔离技术，有效抑制闪电，雷击，ESD和共地干扰。且支持用户标定，满足了几乎所有情况对精度的要求。为系统集成商、工程商集成了标准的Modbus RTU协议。通过RS-485即可实现对远程模拟量和开/关设备的数据采集和控制。下层设备通常有接近开关、机械开关、按钮、光传感器、LED以及光电开关等数字量开关设备及PH、电导计、温度计、湿度计、压力计、流量计、启动器和阀门等模拟量设备。 特点： →8路模拟量（电压量）输入； →2路数字量干接点输入； →I/O与系统完全隔离； →AI分辨率：24位； →AI输入通道采取全差分输入，支持标定，插补输出； →模拟量输入通道之间完全隔离，隔离度350VDC； →AI输入测量范围：-10V~10 V ； →采用Modbus RTU通信协议； →RS485通信接口提供光电隔离及每线600W浪涌保护； →电源具有过流过压保护和防反接功能； →安装方便。 1.2 技术参数 模拟量接口AI 8路差分输入 AI分辨率24bit AI量程-10V~10 V（可标定）AI通道隔离度350V DC AI输入阻抗1MΩ 数字量输入接口 DI 2路干接点输入 DI保护过压小于240V ，过流小于80mA 串口通讯参数接口类型RS-485 波特率1200~115200bps 数据位8

奇偶校验 None 停止位 1 流量控制 None 通信协议 Modbus RTU 串口保护 串口ESD 保护 1.5KV 串口防雷 600W 串口过流，过压 小于240V ，小于80mA 电源参数 电源规格 9-24VDC (推荐12VDC) 电流 100mA@12VDC 浪涌保护 1.5kW 电源过压，过流 60V ，500mA 工作环境 工作温度、湿度 -25~85℃，5~95%RH ，不凝露 储存温度、湿度 -60~125℃，5~95%RH ，不凝露 其他 尺寸 72.1*121.5*33.6mm 保修 5年质保 MDV8外观

高频开关电源设计与应用

电源网讯传统的工频交流整流电路，因为整流桥后面有一个大的电解电容来稳定输出电压，所以使电网的电流波形变成了尖脉冲，滤波电容越大，输入电流的脉宽就越窄，峰值越高，有效值就越大。这种畸变的电流波形会导致一些问题，比如无功功率增加、电网谐波超标造成干扰等。 功率因数校正电路的目的，就是使电源的输入电流波形按照输入电压的变化成比例的变化。使电源的工作特性就像一个电阻一样，而不在是容性的。 目前在功率因数校正电路中，最常用的就是由BOOST变换器构成的主电路。而按照输入电流的连续与否，又分为DCM、CRM、CCM模式。DCM模式，因为控制简单，但输入电流不连续，峰值较高，所以常用在小功率场合。C CM模式则相反，输入电流连续，电流纹波小，适合于大功率场合应用。介于DCM和CCM之间的CRM称为电流临界连续模式，这种模式通常采用变频率的控制方式，采集升压电感的电流过零信号，当电流过零了，才开通MO S管。这种类型的控制方式，在小功率PFC电路中非常常见。 今天我们主要谈适合大功率场合的CCM模式的功率因数校正电路的设计。 要设计一个功率因数校正电路，首先我们要给出我们的一些设计指标，我们按照一个输出500W左右的APFC电路来举例： 已知参数： 交流电源的频率fac——50Hz 最低交流电压有效值Umin——85Vac 最高交流电压有效值Umax——265Vac 输出直流电压Udc——400VDC 输出功率Pout——600W 最差状况下满载效率η——92% 开关频率fs——65KHz 输出电压纹波峰峰值Voutp-p——10V 那么我们可以进行如下计算： 1，输出电流Iout=Pout/Udc=600/400=1.5A 2，最大输入功率Pin=Pout/η=600/0.92=652W 3，输入电流最大有效值Iinrmsmax=Pin/Umin=652/85=7.67A 4，那么输入电流有效值峰值为Iinrmsmax*1.414=10.85A 5，高频纹波电流取输入电流峰值的20%，那么Ihf=0.2*Iinrmsmax=0.2*10.85=2.17A 6，那么输入电感电流最大峰值为：ILpk=Iinrmsmax+0.5*Ihf=10.85+0.5*2.17=11.94A 7，那么升压电感最小值为Lmin=(0.25*Uout)/(Ihf*fs)=(0.25*400)/(2.17*65KHz)=709uH 8，输出电容最小值为：Cmin=Iout/(3.14*2*fac*Voutp-p)=1.5/(3.14*2*50*10)=477.7uF，实际电路中还要考虑hold up时间，所以电容容量可能需要重新按照hold up的时间要求来重新计算。实际的电路中，我用了1320uF，4只330uF的并联。 有了电感量、有了输入电流，我们就可以设计升压电感了！ PFC电路的升压电感的磁芯，我们可以有多种选择：磁粉芯、铁氧体磁芯、开了气隙的非晶/微晶合金磁芯。这几种磁芯是各有优缺点，听我一一道来。

关于西门子模拟量输入模块接线的阐述

关于西门子模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB0接线图的阐述 1.问题概述 我们公司所采用的很多模拟量输入模块的订货号是6ES7 331-7KF02-0AB0， 认真研究该模块接线图后发现很多问题，通过网络查资料，向西门子咨询和同事讨论问题基本解决，经整理后写成本文件，供同事参考，具体描述如下 具体问题： ①端子10（COMP ）和端子11（MANA）为什么要短接。 ②端子11（MANA）和端子20（M）为什么要短接。 ③两线制具体怎么接，为什么要这样接。 ④四线制具体怎么接，为什么要这样接。 ⑤两线制和四线制的区别重点在什么地方。 ⑥西门子设备手册中的“使用非隔离电源的接地4线制传感器时，不需要互连MANA和M-（端子11、13、15、17、19）。”这句话怎么理解，我们该怎样处理。 ⑦功能性接地是什么作用。 参考图片 图1西门子设备手册提供的6ES7 331-7KF02-0AB0接线图 图2 6ES7 331-7KF02-0AB0接线端子说明 问题讲解 ①问题“①端子10（COMP ）为什么和端子11（MANA）短接。” 端子10（COMP ）是用于外部补偿，而Mana是参考电位，一般模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB0 使用内部补偿，所以必须将端子10（COMP ）与参考电位Mana短接。 ②问题“②端子11（Mana）和端子20（M）为什么要短接。” 端子11（Mana）作为模拟测量电路参考电位，参考电位就是模块供电的DC24V负（-），所以端子11（Mana）和端子20（M）短接。 ③问题“⑤两线制和四线制的区别重点在什么地方。” 区别1：有无独立供电 两线制没有独立外部供电，由模块测量回路供电。 四线制有独立外部供电。 区别2：电流流向 两线制电流由模块流向仪表后流回模块。 四线制电流由仪表流向模块后流回仪表。

模拟量输出模块说明书

鲲航 KHAQ系列输出模块说明书 使用手册 此说明书适用于： 1：KHAQ-4AI4AO：4路模拟量输入+4路模拟量输出模块，35mm导轨安装 2：KHAQ-8AO：8路模拟输出模块。PLC外形35mm导轨安装

1概述 KHAQ-4AI4AO主要特性 基于RS485接口，Modbus协议的模拟量输入输出控制模块。隔离 RS485接口，支持Modbus-RTU协议。 电源：直流8-30V。 模拟量采样精度：16位AD。 电流输出类型：0-20mA(21mA MAX)，输出电压与供电电压相同，负载电阻0欧到900欧。电压输出类型：0-5V、0-10V，输出电流不超过4mA 外形尺寸：88*72*59 工作温度：-35℃～+50℃。采用标准 35mm导轨安装方式。 应用领域：模拟量输出控制、自动控制。 8路与10路输出如下图：

2、接口如下： A：RS485串行通讯A B：RS485串行通讯B 电源V+：直流电源正极电源GND：直流电源负极、公共端AIN(x)：模拟量输入端 AOUT(x):模拟量输出端 3、寄存器地址模拟量输入功能码03H 模拟量输出 06H（写） 3.3功能码10H（写连续寄存器） 16H-19H 寄存器支持MODBUS 的10H 命令。此功能的意义在于： 使用06H 命令设置4个输出，就要分别写入4次，而用10H 命令一次就可以写入4个输出。 16进制地址10进制地址说明 介绍 只读60H 40097第1路模拟量输入数值数值为符号整型，-32768-32767，单位为：uA、mV。 例如：25000表示25000(uA、mV)相当于25.000(mA、V)。 R 61H 40098第2路模拟量输入数值R 62H 40099第3路模拟量输入数值R 63H 40100 第4路模拟量输入数值 R 16进制地址10进制地址说明 介绍 读写16H 40023第1路模拟量输出数值电压或电流输出数值，2字节的无符号整数，数值单位是：uA、mV。 例如：写入4000-20000，对应4-20mA 写入0-10000，对应0-10v RW 17H 40024第2路模拟量输出数值RW 18H 40025第3路模拟量输出数值RW 19H 40026第4路模拟量输出数值RW 1AH 40027第5路模拟量输出数值RW 1BH 40028第6路模拟量输出数值RW 1CH 40029第7路模拟量输出数值RW 1DH 40030第8路模拟量输出数值RW 1EH 40031第9路模拟量输出数值RW 1FH 40032 第10路模拟量输出数值 RW

电感式接近开关原理详解

电感式接近开关原理 1.电感式接近开关工作原理 电感式接近开关由三大部分组成：振荡器、开关电路及放大输出电路。振荡器产生一个交变磁场。当金属目标接近这一磁场，并达到感应距离时，在金属目标内产生涡流，从而导致振荡衰减，以至停振。振荡器振荡及停振的变化被后级放大电路处理并转换成开关信号，触发驱动控制器件，从而达到非接触式之检测目的 2.霍尔接近开关工作原理 当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时，薄片的两端就会产生电位差，这种现象就称为霍尔效应。两端具有的电位差值称为霍尔电势U，其表达式为U=K·I·B/d其中K为霍尔系数，I为薄片中通过的电流，B为外加磁场(洛伦慈力Lorrentz)的磁感应强度，d是薄片的厚度。 由此可见，霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。霍尔开关就属于这种有源磁电转换器件，它是在霍尔效应原理的基础上，利用集成封装和组装工艺制作而成，它可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号，同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。霍尔开关的输入端是以磁感应强度B来表征的，当B值达到一定的程度(如B1)时，霍尔开关内部的触发器翻转，霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。输出端一般采用晶体管输出，和其他传感器类似有NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型(双极性)、双信号输出之分。霍尔开关具有无触电、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点，内部采用环氧树脂封灌成一体化，所以能在各类恶劣环境下可靠的工作。霍尔开关可应用于接近传感器、压力传感器、里程表等，作为一种新型的电器配件。 3.线性接近传感器的原理 线性接近传感器是一种属于金属感应的线性器件，接通电源后，在传感器的感应面将产生一个交变磁场，当金属物体接近此感应面时，金属中则产生涡流而吸取了振荡器的能量，使振荡器输出幅度线性衰减，然后根据衰减量的变化来完成无接触检测物体的目的。 该接近传感器具有无滑动触点，工作时不受灰尘等非金属因素的影响，并且低功耗，长寿命，可使用在各种恶劣条件下。线性传感器主要应用在自动化装备生产线对模拟量的智能控制。 4. 电感式接近开关工作原理 电感式接近开关由三大部分组成：振荡器、开关电路及放大输出电路。振荡器产生一个交变磁场。当金属目标接近这一磁场，并达到感应距离时，在金属目标内产生涡流，从而导致振荡衰减，以至停振。振荡器振荡及停振的变化被后级放大电路处理并转换成开关信号，触发驱动控制器件，从而达到非接触式之检测目的。 附录1：部分常用材料的值 材料衰减系数 钢 1

西门子模拟量输入模块SM331接线方法总结

P L C 接法 西门子模拟量输入模块S M 331接线方法总结 两线制电流和四线制电流都只有两根信号线，它们之间的主要区别在于：两线制电流的两根信号线既要给传感器或者变送器供电，又要提供电流信号；而四线制电流的两根信号线只提供电流信号。因此，通常提供两线制电流信号的传感器或者变送器是无源的；而提供四线制电流信号的传感器或者变送器是有源的，因此，当P L C 的模板输入通道设定为连接四线制传感器时，P L C 只从模板通道的端子上采集模拟信号，而当P L C 的模板输入通道设定为连接二线制传感器时，P L C 的模拟输入模板的通道上还要向外输出一个直流24V 的电源，以驱动两线制传感器工作。 传感器型号：1、两线制（本身需要供给24v D C 电源的，输出信号为4-20M A ，电流）即+接24v d c ,负输出4-20m A 电流。 2、四线制（有自己的供电电源，一般是220v a c ，信号线输出+为4-20m a 正，-为4-20m a 负。 P L C ： （以2正、3负为例）1、两线制时正极2输出24V D C 电压，3接收电流），所以遇到两线制传感器时，一种接法是2接传感器正，3接传感器负；跳线为两线制电流信号。二种接法是2悬空，3接传感器的负，同时传感器正要接柜内24v d c ；跳线为两线制电流信号。 （以2正、3负为例）2、四线制时正极2是接收电流，3是负极。(四线制好处是传感器负极信号与柜内M 为不同电平时不会影响精度很大，因为是传感器本身电流的回路)遇到四线制传感器时，一种方法是2接传感器正，3接传感器负，p l c 跳线 为4线制电流。 （以2 正、3负为例）3、四线制传感器与p l c 两线制跳线接法：信号线负与柜内M 线相连。将传感器正与p l c 的3相连，2悬空，跳线为两线制电流。 （以2正、3负为例）4、电压信号：2接传感器正，3接传感器负，p l c 跳线为电压信号。 第 1 页4线制与2线制注意区别地是否相同？ 这2个为2线制的解释。 传感器，变送器 此时plc 跳线为4线制。 跳线为2线制。

开关电源仿真

开关电源中变压器的Saber仿真辅助设计一：反激 一、Saber在变压器辅助设计中的优势： 1、由于Saber相当适合仿真电源，因此对电源中的变压器营造的工作环境相当真实，变压器不是孤立地被防真，而是与整个电源主电路的联合运行防真。主要功率级指标是相当接近真实的，细节也可以被充分体现。 2、Saber的磁性材料是建立在物理模型基础之上的，能够比较真实的反映材料在复杂电气环境中的表现，从而可以使我们得到诸如气隙的精确开度、抗饱和安全余量、磁损这样一些用平常手段很难获得的宝贵设计参数。 3、作为一种高性能通用仿真软件，Saber并不只是针对个别电路才奏效，实际上，电力电子领域所有电路拓扑中的变压器、电感元件，我们都可以把他们置于真实电路的仿真环境中来求解。从而放弃大部分繁杂的计算工作量，极大地加快设计进程，并获得比手工计算更加合理的设计参数。 4、由于变压器是置于真实电路的仿真环境中求解的，所有与变压器有关的电路和器件均能够被联合仿真，对变压器的仿真实际上成了对主电路的仿真，从而不仅能够获得变压器的设计参数，还同时获得整个电路的运行参数以及主要器件的最佳设计参数。 二、Saber 中的变压器 我们用得上的Saber 中的变压器是这些：（实际上是我只会用这些）

分别是： xfrl 线性变压器模型，2~6绕组 xfrnl 非线性变压器模型，2~6绕组 单绕组的就是电感模型：也分线性和非线性2种 线性变压器参数设置（以2绕组为例）：

其中： lp 初级电感量 ls 次级电感量 np、ns 初级、次级匝数，只是显示用，不是真参数，可以不设置 rp、rs 初级、次级绕组直流电阻值，默认为0，实际应该是该绕组导线的实测或者计算电阻值，在没有得到准确数据前，建议至少设置一个非0值，比如1p（1微微欧姆） k 偶合（互感）系数，建议开始设置为1，需要考虑漏感影响时再设置为低于1的值。需要注意的是，k 为0。99 时，漏感并不等于lp 或者ls 的1/100。漏感究竟是多少，后述。 其他设置项我没有用过，不懂的可以保持默认值。 非线性变压器参数设置（以2绕组为例）：

开关电源设计与实现

Xx大学机电工程学院 Mechanical ＆Electronic Engineering Department 开关电源技术原理及应用设计报告 说明书 设计题目：开关电源的设计与实现 专业： 学号： 姓名： 指导教师： 设计时间：

开关电源的设计与实现 摘要： 本文通过对日常生活中用到的开关电源，进行了比较详细的描述和说明，也就相关制作问题进行了描述。再根据开关电源的理论、电路分析、及变压器的基础，从电路工作的角度分析了开关电源的工作原理，制作了一种比较简单，工作可靠，且适用于目前生活中常用的开关电源。这个设计的主要特点是稳压开关电源，设计中运用了开关电源中的整流、滤波、变压、过压保护等设计。最后按照电路图焊接元件，当接入220V的交流电时，负载所接的灯泡亮。 关键字：开关电源脉宽调制变压器 Design and Realization of Switching Power Supply Abstract: Based on the switching power supply used in daily life, for a more detailed description and explanation, also making the problem is described. According to the theory of switching power supply, circuit analysis, and the transformer, the-working principle of switching power supply circuit from the angle of the work,making a relatively simple, reliable, and suitable for the switch power supply in life. This design is the main characteristics of switching power supply, use in the design of rectifier, filter, transformer, overvoltage protection design of switch power supply. The final element welding according to the circuit diagram, when the access 220V alternating current, load the light bulb. Key words：switching power supply PWM transformer

接近开关的分类与学习

一、电感式接近开关：只能检测金属物体 1.工作原理 电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器，它由L C高频振荡器和放大处理 电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电 磁场的振荡感应头时，使物体部产生涡流。这 个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能 力衰减，部电路的参数发生变化，由此识别出 有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。 这种接近开关所能检测的物体必须是金属物 体。 2.工作流程方框图 术语解释 1.检测距离:动作距离是指检测体 按一定方式移动时，从基准位置（接近 开关的感应表面）到开关动作时测得的 基准位置到检测面的空间距离。额定动 作距离指接近开关动作距离的标称值。 2.设定距离：接近开关在实际工作中 整定的距离，一般为额定动作距离的 0.8倍。 3.回差值:动作距离与复位距离之 间的绝对值。

9.输出形式：分n p n二线，n p n三线，n p n四线，p n p二线，p n p 三线，p n p四线，D C二线，A C二线，A C五线（自带继电器）等几种常用的形式输出。 注意事项 1：当检测物体为非金属时，检测距离要减小，另外很薄的镀膜层也是检测 不到的。 2：电感式接近开关的接通时间为50ms，所以在用户产品的设计中，当负载 和接近开关采用不同电源时，务必先接通接近开关的电源。 3: 当使用感性负载（如灯、电动机等）时，其瞬态冲击电流较大，可能劣 化或损坏交流二线的接近开关，在这种情况下，请经过交流继电器作为负载 来转换使用。 4: 请勿将接近开关置于200Gauss以上的直流磁场环境下使用，以免造成误 动作。 5：DC二线的接近开关具有0.5-1mA的静态泄漏电流，在和一些对DC二线 接近开关泄漏电流要求较高的场合下尽量使用DC三线的接近开关。 6：避免接近开关在化学溶剂，特别是在强酸，强碱的环境下使用。 7：本厂产品均为SMD工艺生产制造，并经严格的测试合格后才出厂，在一 般情况下使用均不会出现损坏。为了保证意外性发生，请用户在接通电源前 检查接线是否正确，核定电压是否为额定值。 8：为了使接近开关长期稳定工作，请务必进行定期的维护，包括检测物体 和接近开关的安装位置是否有移动或松动，接线和连接部位是否接触不良， 是否有金属粉尘粘附。 二、电容式接近开关

模拟量输入模块AI561

模拟量输入模块AI561 -4个可配置的模拟量输入 -分辨率:11位加标志位或12位 图：模拟量输入模块AI561概述 目录 用途 功能 电气连接 内部数据交换 I/O配置 参数 诊断 显示

测量范围 技术数据 订货信息 用途 模拟量输入模块AI561可在以下设备中作为远程扩展模块使用：?FBP 接口模块DC505-FBP ?CS31 总线模块DC551-CS31 ?PROFINET总线模块(例如 CI501-PNIO) ?AC500 CPUs (PM5xx) 具有以下特点： ?在1个组中有4个可配置的模拟量输入(I0到I3) 输入之间电气隔离。 该模块其他的电气线路没有与输入或I/O总线电气隔离。 功能

电气连接 模拟量输入模块AI561可通过I/O总线连接到以下设备： ?FBP 接口模块DC505-FBP ?CS31 总线模块DC551-CS31 ?PROFINET总线模块(例如 CI501-PNIO) ?AC500 CPUs (PM5xx) ?其他AC500 I/O模块 使用可插拔的9针和11针端子排进行电气连接。这些端子排的连接有所不同（弹簧接线端子或螺钉接线端子，电缆为正面接线或旁侧接线）。更多相关信息，请参见S500-eCo I/O模块的端子排一章。端子排不包含在模块订货范围中，须单独订购。 端子的分配：

通过I/O 总线为模块内的电路提供内部电源（由总线模块或CPU 提供）。因此，每个AI561从CPU 或总线模块的24V DC 电源端子L+/UP 和 M/ZP 消耗10mA 的电流。 外部电源连接到端子L+ (+24 V DC) 和M (0 V DC)。M 端子与CPU 或总线模块的M/ZP 端子电气连接在一起。 该模块提供几种诊断功能 (请参见“诊断”章节)。 下图显示推荐的模拟量输入AI0的内部结构。模拟量输入 AI1 ...AI3 采用相同的设计。 下图显示推荐的连接模拟量传感器（电压）到模拟量输入模块AI561的输入I0的电气连接。I1到I3的连接方法相同。

开关电源设计设计

开关电源设计设计

开关电源设计 摘要 随着开关电源在计算机、通信、航空航天、仪器仪表及家用电器等方面的广泛应用, 人们对其需求量日益增长, 并且对电源的效率、体积、重量及可靠性等方面提出了更高的要求。开关电源以其效率高、体积小、重量轻等优势在很多方面逐步取代了效率低、又笨重的线性电源。电力电子技术的发展，特别是大功率器件IGBT和MOSFET的迅速发展，将开关电源的工作频率提高到相当高的水平，使其具有高稳定性和高性价比等特性。开关电源技术的主要用途之一是为信息产业服务。信息技术的发展对电源技术又提出了更高的要求，从而促进了开关电源技术的发展。开关电源的高频变换电路形式很多, 常用的变换电路有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。本论文是基于芯片UC3842的小功率高频开关电源系统设计。 关键词开关电源；半桥全桥；高频变压器 - II -

目录 摘要...................................................................................................................... I 第1章绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2 研究的目的及意义 (2) 1.2.1 课题研究的目的 (2) 1.2.2课题研究的意义 (2) 第2章开关电源输入电路设计 (3) 2.1 电压倍压整流技术 (3) 2.1.1 交流输入整流滤波电路原理 (3) 2.1.2 倍压整流技术 (3) 2.2 输入保护器件保护 (4) 2.2.1 浪涌电流的抑制 (4) 2.2.2 热敏电阻技术分析 (5) 2.3 本章小结 (6) 第3章开关电源主电路设计 (7) 3.1 单端反激式变换器电路的工作原理 (7) 3.2 开关晶体管的设计 (8) 3.3 变压器绕组的设计 (10) 3.4 输入整流器的选择 (11) 3.5 输出滤波电容器的选择 (12) 3.6 本章小结 (12) 第4章开关电源控制电路设计 (13) 4.1 芯片简介 (13) 4.1.1 芯片原理 (13) 4.1.2 UC3842内部工作原理简介 (13) 4.2 工作描述 (14) 4.3 UC3842常用的电压反馈电路 (18) 4.4 本章小结 (20) 结论 (21) 致谢 (22) 参考文献 (23) - II -

K-AIH01 8通道带HART模拟量输入模块使用说明书

HOLLiAS MACS -K 系列模块 2014年5月B 版

HOLLiAS MAC-K系列手册- K-AIH01 8通道带HART模拟量输入模块 重要信息 危险图标：表示存在风险，可能会导致人身伤害或设备损坏件。 警告图标：表示存在风险，可能会导致安全隐患。 提示图标：表示操作建议，例如，如何设定你的工程或者如何使用特定的功能。

目录 1.概述 (1) 2.接口说明 (3) 2.1模块单元示意图 (3) 2.2IO-BUS (4) 2.3模块的防混淆设计 (6) 2.4模块地址跳线 (7) 2.5现场接口电路原理 (8) 3.指示灯说明 (12) 4.其他特殊功能说明 (14) 4.1抗220V AC功能 (14) 4.2二线制外供电功能 (15) 4.3诊断功能 (16) 4.4冗余功能 (18) 5.工程应用 (19) 5.1底座选型说明 (19) 5.2应注意事项 (20) 6.尺寸图 (21) 7.技术指标 (21)

K-AIH01 8通道带HART模拟量输入模块 1.概述 K-AIH01为K系列8通道模拟量通道隔离输入模块，支持Profibus-DP协议、HART协议。测量范围0～22.7mA模拟信号（默认出厂量程4～20mA），同时与现场HART智能执行器进行通信，以实现现场仪表设备的参数设置、诊断和维护等功能。可以按1：1冗余配置使用。无需跳线就可以设置为配电或不配电工作方式，可以接二线制仪表或四线制仪表。 K-AIH01模块具备强大的过流过压保护功能，误接±30VDC和过电流都不会损坏。同时，配合增强型底座还可以做到现场误接220V AC不损坏。 K-AIH01模块支持带点热插拔、支持冗余配置，具备完善断线、短路、超量程诊断功能，面板设计有丰富的LED指示灯，除指示模块电源、故障、通讯信息外，每个通道也有指示灯，可以方便指示各通道的断线、短路、超量程等信息。 K-AIH01模块每个通道可设置不同的滤波参数以适应不同的干扰现场。可以根据工艺需要，配合主控制器的不同运算周期，组成可快可慢的控制回路。 K-AIH01模块采用双冗余IO-BUS、双冗余供电工作方式，任意断一根IO-BUS，不会影响其正常工作。 K-AIH01模块采用了现场电源和系统电源分开隔离供电。同仪表相连的电路采用现场电源供电，数字电路和通讯电路采用系统电源供电，因此现场来干扰不会影响数字电路和通讯。 K-AIH01模块实施喷涂三防漆处理，按照ISA-S71.04-1985标准生产，达到G3防腐等级。 K-AI01模块配套K-A T01、K-A T02、K-A T11、K-A T21和K-DOT01底座使用，通过电缆连接构成完整的电流测量模块单元。模块插在模块底座上，模块底座的接线端子负责接入现场仪表信号，模块负责将模拟信号转换为数字信号，最后通过冗余的IO-BUS送给主控器单元，IO-BUS同时提供冗余的系统电源和现场电源。 如图1-1、图1-2所示，分别为模块非冗余配置和冗余配置的外观结构图。完整的模块单元在系统机柜中的安装位置如图1-3所示：