Konwerter współczynnika PWM na napięcie 0-10V

Konwerter współczynnika PWM na napięcie 0-10V

Przedstawiamy konwerter współczynnika wypełnienia PWM na napięcie 0-10V. Moduł konwertuje sygnał cyfrowy PWM do sygnału analogowego w zakresie od 0 do 10 V. Moduł jest bardzo mały i niezwykle prosty w użyciu, można wykorzystać go do sterowania oświetleniem. Wystarczy przyjrzeć się opisowi wejść i wyjść układu oraz sposobie kalibracji. Te informacje znajdziesz poniżej, w dalszej części artykułu. Moduł wymaga zasilania w zakresie od 12 do 30 V DC prądu stałego. Częstotliwość sygnału badanego PWM musi mieścić się w granicy od 1 kHz do 3 kHz. Więcej parametrów oraz nasze pomiary znajdziesz poniżej.

Opis wejść i wyjść modułu:

Opis wejść i wyjść modułu

Parametry modułu:

• napięcie zasilania: od 12 do 30 V DC
• napięcie wyjściowe: od 0 do 10 V DC
• pobór prądu: więcej niż 100 mA
• zakres częstotliwości sygnału PWM: od 1 do 3 kHz
• zakres konwersji sygnału PWM: od 0 do 100 %
• amplituda: od 4,5 do 10 V
• dopuszczalny błąd: 5 %

Kalibracja modułu:

Zalecana jest kalibracja układu. Zatem jak ją przeprowadzić? Skorzystaj z generatora i multimetru. Na generatorze ustawiamy sygnał o częstotliwości od 1 kHz do 3 kHz, a współczynnik wypełnienia PWM ustawiamy na 50 %. Multimetrem mierzymy napięcie wyjściowe modułu. Jeśli wynosi ono aktualnie 5 V, kalibracja jest nie potrzebna. Jeśli jednak wartość wskazywana nie wynosi 5 V, potencjometrem dostrajamy do tej wartości. Multimetr wskazuje 5 V? Świetnie, kalibracja zakończona.

Układ pomiarowy:

Przeprowadzone zostały testy z użyciem opisywanego w niniejszym artykule modułu, zasilacza laboratoryjnego RPS-3005DB 0-30V 5A firmy Zhaoxin, multimetru uniwersalnego UT71B produkcji Uni – T, generatora funkcyjnego DDS SDG1020 Siglent 20 MHz. Na wejście modułu podłączamy sygnał PWM z generatora. Mierzymy multimetrem napięcie na wyjściu, aby wykreślić wykres zależności napięcia wyjściowego od współczynnika wypełnienia PWM. Moduł zasilamy z zasilacza laboratoryjnego.

Układ pomiarowy

Wykres 1

Powyższy wykres obrazuje, że zmiana napięcie następuje w sposób liniowy. Charakterystyka zostało utworzona przy amplitudzie równej 5 Vpp, sygnale prostokątnym i wartości częstotliwości równej 1 k Hz. Następnie przeprowadziliśmy kolejny test zmieniając jedynie częstotliwość na 3 kHz. Kolejny wykres obrazuje wynik. Wniosek? Częstotliwość nie wpływa na napięcie wyjściowe. Spróbowaliśmy też ustawić częstotliwość z poza przedziału dopuszczalnego. Przy 10 kHz i współczynniku wypełnienia do 30 % napięcie wyjściowe było bliskie zeru (wartość identyczna jak przy braku sygnału PWM i podłączonym zasilaniu), a powyżej 35% bardzo wolno napięcie rosło i nie dochodziło do prawidłowej wartości.

Wykres 2