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PLC评估板在工业过程控制系统中的应用
发布时间:2016-01-16 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]-
图15. 模拟输入保护。
- 两个TVS网络(D5-C和D5-D)被放在J2输入管脚后，以抑制来自端口的瞬态信号。
- C7、C8、C9、R9和R10构成ADC前面的RF衰减滤波器。这个滤波器有三个作用：从输入线路中去掉尽可能多的RF能量，以保持每条线路和地之间的交流信号平衡，并维持足够高的测量带宽输入阻抗，以避免载入信号源。该滤波器在-3dB差分和共模带宽分别是7.9kHz和1.6MHz。
模拟输出保护： PLC评估系统可通过软件配置为各种范围内的输出模拟电压或电流。输出信号由AD5422提供，该器件是一款高精度、低成本、完全集成的16位数模转换器，它能提供可编程电流源和可编程电压输出。AD5422的电压和电流输出可被直接连到外部负载上，因此它们易受到电压浪涌和EFT脉冲的影响。
输出电路结构如图16所示。
图16. 模拟输出保护。
- 一个TVS(D11)被用于滤除并抑制来自端口J5的所有瞬态信号。 绕行电感器
- 一个绝缘的陶瓷铁氧体磁珠(L3)串联进输出路径，以增加对高频瞬态噪声的隔离和去耦效果。在低塑封电感器频(<100 kHz)时，铁氧体被感应；因此它们在空调电感器低通LC滤波器中是有益的。在100kHz以上，铁氧体不能被感应，这是高频滤波器设计中的一个重要特性。铁氧体磁珠具有三个作用：局部化系统噪声，阻止外部高频噪声到达AD5422，并防止内部产生的噪声波及系统其余部分。当铁氧体处于饱和状态时，它们就变成非线性的并会损失滤波特性。因此，铁氧体的直流饱和电流一定不能超出其限制范围，特别是当产生高电流时。
- 双肖特基势垒贴片电感器二极管D9-A和D9-B将所有的过流都转移到正或负电源。在AD5422驱动1μF容性负载时，C22提供电压输出缓冲以及相位补偿。
- 电流输出通道上的保护线路与电压输出通道上的相当类似，只是用一个10Ω电阻(R17)取代了铁氧体磁珠。从AD5422输出的电流被外部的分立式NPN晶体管Q1提升。通过减小流入片上输出晶体管的电流，外部升压晶体管的加入将减少AD5422中的功率损耗。Q1的击穿电压BVCEO应大于60V。在AD5422被用于极端供电电压、负载电流和温度范围情况的应用中，这种外部升压能力是很有益的。升压晶体管还可被用于减少温度感应漂移，从而使片上基准电压的漂移达到最小，并改善器件的漂移和线性度。
- 一个15kΩ的精密低漂移电流设置电阻(R15)被连接到RSET，以改善电流输出稳定性。
- 在AD5422由外部电压驱动时，PLC演示系统可被配置为提供高于15V的电压输出。TVS用于保护电源输入端口。二极管D6和D7提供反向偏置保护。所有电源采用10μF的固态钽电容和0.1μF的陶瓷电容去耦。
IEC测试及结果：表3中的结果显示出在测试期间发生的DAC输出偏离情况。测试完成之后输出值恢复到初始值，这一般是指B级。A级意味着在测试期间，偏离值处于允许的系统电感生产精度范围内。典型的工业控制系统精度大约是0.05%。
表3. IEC测试结果。
测试项目 描述 结果 EN和IEC 61000-4-2 静电保护(ESD)，±4kV VCD B级,通道3最大偏离0.32% 静电保护(ESD)，±8kV VCD B级，通道3最大偏离一体电感0.28% EN和IEC 61000-4-3 辐射抗扰度 80MHz 至1GHz
10V/m，垂直天线极化通道1最大偏离0.09%，B级通道3最大偏离0.30% 辐射抗扰度 80MHz 至1GHz
10V/m,垂直天线极化通道1最大偏离-0.04%, B级通道3最大偏离0.22% 辐射抗扰度 1.4MHz至2GHz 电感器用途
3V/m，垂直天线极化通道1最大偏离0.01%，B级通道3最大偏离-0.09% 辐射抗扰度 1.4MHz至2GHz
3V/m，垂直天线极化通道1最大偏离0.01%， B级通道3最大偏离0.09% EN 和IEC 61000-4-4 电快速瞬变脉冲群(EFT)，±2kV 电源端口 B级,通道3，最大偏离-0.12% 电快速瞬变脉冲群(EFT)，±1kV 塑封电感器
信号端口A级，通道3，最大偏离–0.02% EN 和IEC 61000-4-5 电力线浪涌电压，±0.5 kV 未发生电路板或部件损坏，通过B级 EN和IEC 61000-4-6 电源线传导抗扰度测试，
10V/m ，持续5分钟B级，通道3，最大偏离0.09% 输入/输出线缆传导抗扰度测试，10V/m ，持续5分钟 B级，通道3，最大偏离-0.93% EN和IEC 61000-4-8 磁抗扰度 水平天线极化 A级，通道3，最大偏离–0.01% 磁抗扰度 垂直天线极化 A级，通道3，最大偏离–0.02% 利用电荷泵实现背光源的设计方法分析至1996年日亚化学发表蓝光LED之后，白光LED就被视为下一代照明光源最具发展潜力的器件。目前白光LED已经广泛应用在公共场所步道灯、汽车照明、交通号志、便携式电子产品、液晶显示器等领域。由于白光L
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