SMC4连接变频器 SMC4-16A-16B IO输出板V3.0

SMC4-16A-16B IO输出板V3.0 可以在12V和24V电源下产生变频器速度控制所需要的0-10V控制信号。当SMC4主机使用12V或24V电源连接变频器,可以根据电压的不同,参考下面的连接方式。前提是变频器需要预先设置好正反转控制端口和启用0-10V端口,当然正转、反转、速度控制是三个独立控制功能,具体使用到的功能按实际需求连接接使用。

SMC4主机使用24V电源时,图中“24V”应接到SMC4主电源的24V端口(正极)。IO输出板上的两个跳线帽按图中圆圈标示位置进行跳线。

        SMC4主机使用12V电源时,图中“12V”应接到SMC4主电源的12V端口(正极)。IO输出板上的两个跳线帽按图中圆圈标示位置进行跳线。

        当按上面参考图连接时,SMC4主机上的主轴参数,可以按下图进行设置。M03,M04项目中设置正反转连接的端口和延时参数,PWMHZ不需要更改,MaxS填写主轴的最大转换,雕刻用的电主轴一般是24000转。

        关于此IO输出板跳线的更多设置参考可以跳转到《SMC4-16A-16B IO输出板V3.0的0-10V电路跳线说明》查看。

电路分析12-反相器振荡电路

下面这张图源自恩智浦的74HC14器件手册。74HC14是六路反相施密特触发器,主要功能就是逻辑反相、施密特触发输入、信号整形等,可以应用于波形脉冲整形、非稳态多谐振荡、单稳态多谐振荡等等电路中。下图的正是一个最基本的施密特波形发生器,它是非稳态多谐振荡电路,也可称为张弛振荡器。此电路能产生连续的方波,可以直接用于要求不高的时钟信号源。

最基本的施密特波形发生器由一个电阻R、一个电容C和一个反相施密特触发器组成,其工作原理也很好理解,首先芯片上电5V后假设反相器输入端为低,反相器输出端则输出VOH接近5V,5V通过电阻R向电容C充电,根据电容容量的大小以及电阻大小的不一样,充电时间长短也就不一样,当电容C充电到阀值电压VM=0.5xVCC=2.5V时,反相器输出端开始反转变低,经过一个极小的延时tPHL后输出电压会到达VM,并继续输出到低电平VOL约0.2V,这时电容会开始放电,输入端会经过一段时间后达到VM以下,输出端再次变回VOH,输出完成一个方波周期。

方波的频率计算可以根据图一上的公式,K为一个常数,会受VCC电压的大小影响,可以参考手册中图表。R和C的取值手册上并没给出,参考其它资料大约估计C为 1nF-1000uF ,R为100R-10K,具体使用时可以以实际实验时调整,以得到想要的频率。

实际元件参数计算验证一下,R=10K,C=0.1uF,VCC=5V所以查上图可知K约为0.9,代入f=1/KRC=1/0.9x10Kx0.1uF=1.11KHz,考虑实际元件值的偏差,频率值大约为1K-1.2KHz。实测如下。

R=4.7K,C=1uF,代入f=1/KRC=1/0.9×4.7Kx1uF=236.4Hz。实测如下。

相类似的TTL或COMS反相施密特触发器芯片也是一样可以实现此方波发生器电路的,如74HCT14,74LS14,40106B等等,只是芯片的电压、阀值等有所不一样,所能产生的频率以及波形都不一样。

由此基本原理衍生的振荡电路有很多,如由2个或多个反相器组成的振荡器电路,如常用的晶体振荡电路等等。

参考元件手册地址:

https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/74HC_HCT14.pdf

电路分析11-简易Ni-MH充电器

这是一个随富士通无线鼠标带来的USB镍氢电池充电器,时间比较久远了,拆开看看电路。镍氢电池(Nickel Metal Hydride, NiMH)是由镍镉电池(NiCd battery)改良而来的,其以能吸收氢的金属代替镉(Cd)。 它以相同的价格提供比镍镉电池更高的电容量、较不明显的记忆效应、以及较低的环境污染(不含有毒的镉)。 其回收再用的效率比锂离子电池更好,被称为是最环保的电池。AAA或AA型镍氢电池标称电压为1.2V,充满电后电压为1.4-1.45V。

USB端口可以插鼠标的无线接收器,可能以前的无线鼠标功耗大,电池耗电快,所以配个充电器?

USB5V供电,电流80mA,充容量大的电池充电时间确实需要很长。

标明只能用于AA型Ni-MH电池。

拆开后可以看到电路极为简单,测绘电路图如下。

当没有放入待充电电池时,5V经过M7整流管后,到达PNP管B极和E极的电压几乎一样,B极无足够电流通过,LED不点亮。

当放入电池充电时,5V经过M7后,PNP管E极电压约4.3V,B极电压为约3.6V,两个镍氢电池的最大电压也不会超过3V,不满电的状态下电压不会高于2.8V,所以这时R4两端电压至少0.6V,有电流流过R4,PNP管导通LED点亮。充电电流经过3个82欧电阻并联为27欧,充电电流大小就是4.3V减去电池电压除以27欧。比如当前电池电压为2.8V,(4.3V-2.8V)/27R约等于55mA。镍氢电池充满后电压为1.4-1.45V,两个也只有2.8-2.9V,所以只要有电池放进来,指示灯就会点亮,就算是电池充满电指示灯也不会熄灭,充电电流也会一直存在,只不过电流会随电池电压升高而减弱,电池充满也不能判断充电电流。这也是这种极低成本充电电路的缺陷。