PWM输出模块是一种电子设备或电路模块,其核心功能是产生PWM信号,用于精确控制其他设备。隔离RS485、隔离CAN、Lora、网口、WiFi、网口+WiFi通讯接口可选。

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PWM:全称为脉冲宽度调制。它是一种通过快速开关数字信号,并改变“开”(高电平)的时间比例(即占空比),来模拟不同电压或功率水平的技术。

输出模块:强调它是一个执行机构,接收来自控制器(如PLC、单片机、工控机)的指令,然后输出相应的PWM信号去驱动负载。

您可以将它理解为一个数字化、高精度的“功率开关”或“调速/调光器”。

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一、工作原理

想象一个水龙头在快速且规律地全开和全关:

如果它开1秒,关1秒(占空比50%),那么平均水流就是最大水流的一半。

如果它开0.2秒,关0.8秒(占空比20%),平均水流就小很多。

如果它开0.8秒,关0.2秒(占空比80%),平均水流就很大。

PWM输出模块做的就是这件事,只不过开关速度极快(频率从几百Hz到几十kHz),通过改变高电平脉冲的宽度(占空比)来控制平均输出功率。

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二、产品参数

数据接口:RS485、CAN、以太网接口

额定电压:DC7-30V

指示灯:1路红色LED指示(不通信时大约2秒闪烁一次,通信时闪烁);8路PWM输出指示灯(高频率视觉常亮)

脉冲频率:0.01Hz

频率分辨率:400Hz~40KHz

频率精度:0.5‰(千分之五)

占空比:0~100%

占空比分辨率:0.01%

尺寸:113.8*89.2*49.7mm(手工测量有误差)

重量:约160g

默认通讯格式:9600,n,8,1

波特率:1200,2400,4800,9600,14400,19200,38400,56000,57600,115200

软件支持:配套配置软件、控制软件;支持各家组态软件;支持Labviewd等

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三、主要功能与特点

1.产生可调PWM信号:用户可以设定或接收指令来调整两个关键参数:

频率:每秒开关的次数(Hz)。需要根据负载特性选择(如电机、LED的合适频率不同)。

占空比:高电平时间在一个周期内的百分比(0%-100%)。这是控制输出的核心变量。

2.功率驱动:许多PWM模块内置了功率放大电路,可以将控制器发出的微弱信号(如5V/20mA)放大,以驱动大功率负载(如24V/5A的电机)。

3.电气隔离:工业级PWM模块常带有光耦或继电器隔离,将控制侧和负载侧电路隔离开,防止高压、大电流干扰或损坏敏感的控制系统(如PLC)。

4.多通道输出:一个模块通常可以同时提供多个独立的PWM输出通道,用于控制多个设备。

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四、常见形式与设备

1.PLC的PWM输出模块:

作为可编程逻辑控制器的一个扩展模块插入使用。用于控制工厂自动化生产线上的伺服电机、比例阀等。

2.独立的PWM控制器/驱动器:

一个独立的设备,自带操作界面或通信接口。例如:LED调光驱动器、直流电机调速器、电热毯温控器等。

3.嵌入式模块:

基于微控制器设计的小型电路板或核心板。开发者通过编程调用其PWM功能,常用于机器人、智能小车、DIY项目。

4.集成在设备内部:

很多现代设备(如变频器、开关电源、电脑主板)的内部都有PWM电路,用于核心的功率调节。

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五、应用领域

1.电机控制:

调速:控制直流有刷/无刷电机的转速。

定位:通过控制伺服驱动器的脉冲数量来实现精确位置控制(此时PWM常被称为“脉冲串”PTO)。

2.调光控制:

LED灯光亮度的无极调节。

3.温度/功率控制:

控制加热元件(如电热丝、PTC)的平均功率,实现精确温控。

4.模拟量转换:

结合一个简单的滤波电路,PWM可以转换成一个平滑的模拟电压(DAC功能)。

5.音频与通信:

一些类别的放大器(D类功放)利用PWM原理来放大音频信号。

也可用于简单的数字通信。

PWM输出模块本质上是一个“智能开关”,根据指令产生特定频率和占空比的脉冲信号,通过控制“开关”的通断时间比例,来线性、高效地调节输出到负载(如电机、灯、加热器)的平均电压或功率,从而实现精确的调速、调光、调温等功能。