PLC的硬件结构配置与工作原理

BOSHIDA  PLC的硬件结构配置与工作原理

中、大型PLC的结构外型，它通常采用积木式结构，可以根据需要将各种标准模块进行搭接，常用的模块有电源模块、CPU模块、输入模块、输出模块以及各种特殊模块。

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开关电源模块的分类与作用
开关电源模块是将开关电源上的分立元器件进行模块化封装，从而形成体积更小、功率密度更高的模块电源 。其内部电路也是开关电源。

开关电源可分为 AC/DC 和 DC/DC 两大类，DC/DC 变换器现已实现模块化，且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化，并已得到用户的认可，但 AC/DC 的模块化，因其自身的特性使得在模块化的进程中，遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。

电源模块是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器，其特点是可为专用集成电路（ ASIC）、数字信号处理器 （ DSP）、微处理器、存储器、现场可编程门阵列 （ FPGA） 及其他数字或模拟负载提供供电。一般来说，这类模块称为负载点 （ POL） 电源供应系统或使用点电源供应系统 （ PUPS）。由于模块式结构的优点甚多，因此模块电源广泛用于交换设备、接入设备、移动通讯、微波通讯以及光传输、路由器等通信领域和汽车电子、航空航天等。

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直流斩波
DC/DC 变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。斩波器的工作方式有两种，一是脉宽调制方式 Ts 不变，改变 ton（通用），二是频率调制方式，ton 不变，改变 Ts（易产生干扰）。其具体的电路由以下几类：

（1） Buck 电路――降压斩波器，其输出平均电压 Uo 小于输入电压 Ui，极性相同。

（2） Boost 电路――升压斩波器，其输出平均电压 Uo 大于输入电压 Ui，极性相同。

（3） Buck-Boost 电路――降压或升压斩波器，其输出平均电压 Uo 大于或小于输入电压 Ui，极性相反，电感传输。

（4） Cuk 电路――降压或升压斩波器，其输出平均电压 Uo 大于或小于输入电压 UI,极性相反，电容传输。

当今软开关技术使得 DC/DC 发生了质的飞跃，多种 ECI 软开关 DC/DC 变换器，其最大输出功率有 300W、600W、800W 等，相应的功率密度为（6、2、10、17）W/cm3，效率为（80-90）%。日本 NemicLambda 公司最新推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块 RM 系列，其开关频率为（200~300）kHz，功率密度已达到 27 W/cm3，采用同步整流器（MOS-FET 代替肖特基二极管），是整个电路效率提高到 90%。

审核编辑 黄宇