開關(guān)量輸入輸出的隔離技術(shù)-資料下載頁
2025-05-14 04:26本頁面
【正文】 與數(shù)控系統(tǒng)硬件接口時， 如果本系統(tǒng)是獨立的子系統(tǒng)，則往往還需在 I/O部分再次隔離 。 ? 盡管控制用微處理器一般使用 5V供電 (也有些已改用 )，接口部分的電源電壓往往仍 使用 24V。 從節(jié)能角度看，使用較低的電源電壓更利于節(jié)能，但數(shù)控系統(tǒng)的主要能源消耗是動力系統(tǒng)，而不是控制系統(tǒng)，因此很少有控制系統(tǒng)將電源電壓降為 12V或更低電壓的 (高頻脈沖信號和通信信號除外 )。 ? 因此，與這些接口信號的硬件接口部分，還存在一個 電平轉(zhuǎn)換 的功能 1. 數(shù) 控 系 統(tǒng) 常 用 的 接 口 形 式 大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)的輸入采用光電隔離輸入 ? 1 差動輸出 :主要用于高頻脈沖信號的輸出，或者用于串行通信的輸出 (RS422串行通信方式 )。 AM26LS31是常用的輸出驅(qū)動器件。 VCC Q/ 0V Q 2 集電極開路輸出 (.)或漏極開路輸出 ?中低頻開關(guān)量的輸出，便于驅(qū)動 LED或繼電器。 ?ULN2021/2803或 MC1413是常用的輸出驅(qū)動器件。驅(qū)動器導(dǎo)通時，驅(qū)動電流通常能達(dá)到50mA以上。 OUT 0V 3 電平輸出 ? 這是一種常用的電平輸出方式。當(dāng) VCC=24V時，高電平輸出通常能達(dá)到 20V。輸出電流可能不大，但低電平輸出時，一般能保證 20mA以上。上拉電阻通常在 。如果需在高電平時輸出較大電流，必須查閱該輸出端的靜態(tài)工作特性以確定工作電流。 OUT 0V VCC 4 推挽輸出 ? 高低電平的輸出特性基本對稱，一般情況下可以提供大于 177。 20mA的輸出電流。通?？梢则?qū)動小型繼電器。驅(qū)動小型繼電器時，必須確認(rèn)輸出電路是否已經(jīng)帶有圖中所示的續(xù)流二極管，如果沒有，則必須外加 OUT 0V VCC 5 繼電器觸點輸出 ? 通常為機(jī)械觸點輸出。因此，可以接各類負(fù)載。接交流負(fù)載時，必須注意允許工作電壓與允許工作電流。大多數(shù)繼電器觸點輸出可以提供 1A以上的工作電流 輸入形式 1 高電平輸入驅(qū)動 ? 這種形式輸入時，必須了解輸入信號的電壓，必要時再串接限流電阻以防止燒毀輸入端的發(fā)光二極管。 ? 輸入信號 INX是低電平有效還是高電平有效，由輸入 IN決定。 COM通常接 0V。圖中 INX與 IN反相，所以必要時應(yīng)再加反相器反相。 VCC通常為 5V或 ，上拉電阻可取 10 kΩ。 COM VCC IN INX 2 低電平輸入驅(qū)動 ? COM通常接 24V，輸入端 IN低電平時驅(qū)動發(fā)光二極管。限流電阻根據(jù)光耦的特性按第二章的方法計算。 ? 輸入信號 INX是低電平有效還是高電平有效，由輸入 IN決定。圖中 INX與IN同相。 VCC通常為 5V或 ，上拉電阻可取 10 kΩ。 VCC COM INX IN 3 差動輸入 ? 主要用于高頻脈沖信號的輸入，或者用于串行通信的輸入 (RS422串行通信方式 )。 AM26LS32是常用的輸入器件。輸入電路不一定經(jīng)過隔離，所以必要時應(yīng)增加高速光電隔離電路 VCC A A/ 高電平驅(qū)動的電路 這時的數(shù)控輸出 OUT與本系統(tǒng)輸入 INX的極性相反 (OUT為高時，INX為低 )。限流電阻 R的阻值應(yīng)根據(jù)電源電壓和數(shù)控輸出的上拉電阻共同決定，原則上按光耦的發(fā)光二極管的發(fā)光電流為 10mA設(shè)計，必要時做實驗確定 R的阻值。這種電路的功耗較大，系統(tǒng)發(fā)熱相對較大，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性不利， 不推薦使用 。 OUT 0V INX 圖 電平輸出時的高電平驅(qū)動 VCC VCCX R 集電極開路輸出 (或漏極開路輸出 )電路驅(qū)動繼電器是很方便的，但只能低電平時驅(qū)動。圖中 VCC通?？梢允?5V、 6V、 12V或 24V。對于輸出部分已有續(xù)流二極管的情況，二極管 D1可以省略。數(shù)控系統(tǒng)電平輸出時，驅(qū)動繼電器的電路與圖 ，但繼電器的電源電壓 VCC應(yīng)該與數(shù)控系統(tǒng)輸出部分的電壓相同。 圖 繼電器的續(xù)流二極管 ?當(dāng)系統(tǒng)輸出連接到數(shù)控系統(tǒng)輸入時， 必須區(qū)分?jǐn)?shù)控系統(tǒng)的輸入形式 。連接高電平輸入驅(qū)動的電路 (a)時，通常要求高電平時輸入電壓達(dá)到 電源電壓減 1V(12V供電時 )或 2V(24V供電時 )以上 ，驅(qū)動電流達(dá)到 20mA以上，不使用專用驅(qū)動電路是很難達(dá)到這樣的高電平電壓和輸出電流的 ?連接低電平輸入驅(qū)動的電路 (b)時 ，如果驅(qū)動電流可小于 10mA， 則也可直接使用光耦的輸出三極管作為驅(qū)動管，將發(fā)射極接地，組成 。需要更大電流時，使用 ULN2021/ULN2803或類似電路驅(qū)動是合適的 U1可以改用四路隔離光耦以增大輸出信號數(shù)目， T0~T6為輸出端 (部分信號未連接 )，最大可提供 300mA以上的驅(qū)動電流，COM通常接 +24V，如果排阻的上拉電壓不是 24V，則阻值應(yīng)相應(yīng)減小。 圖
高考資料相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1