插板式系统的“生命线”：EtherCAT分布式供电该如何实现？

 

在ZIO系列插板式模组系统中，EtherCAT分布式供电如同设备的血液循环网络，其供电稳定性直接决定系统可靠性。本文将从电流计算到电源扩展，为您讲解EtherCAT分布式供电该如何实现。

 

 ZIO系列插板式模组的电源介绍

 

ZIO系列插板式I/O模块 

 

是ZLG开发的可灵活设计的远程I/O扩展模块。该系列产品由耦合器、数字I/O、电机驱动、模拟量、电源等功能模块组成。 ZIO系列可以通过定制化的底板集成各类接口，搭配多种功能模块，能够实现小型化的同时通过预制线缆的方式减少接线，从而减少设备安装调试的人工成本。其中EtherCAT通讯用的3.3V电源很重要，如同设备的血液循环网络，其供电稳定性直接决定系统可靠性。比如ZIO系列插板式模组系统可以插接多个电机从站模组，轻松实现数百个电机驱动的同步控制，但如此多的模组对EtherCAT通讯用的3.3V电源要求很高，一方面功率要足够大，另一方面纹波等干扰要尽量低。ZIO系列插板式模组标配的EtherCAT电源有耦合器ZCPC-80801自带的电源及扩展电源模块ZPWC-240304，该电源经过ZLG实验室的可靠性测试及环境测试，拥有高可靠性的特点，电源参数如下所示：1. 耦合器 ZCPC-80801

• 输入 24VDC/0.7A；
• 输出 3.3V/4.5A/±2%；
• 工作温度 -25°C ~ +60°C。

2. 扩展电源模块 ZPWC-240304

• 输入 24VDC/0.7A；
• 输出 3.3V/4.5A/±2%；
• 工作温度 -25°C ~ +60°C。

 

 ZIO系列插板式模组的电源选型及使用

 

ZIO系列插板式模组的EtherCAT供电的框图如下图所示：

耦合器ZCPC-80801和ZPWC-240304都可以为模组提供3.3VEtherCAT供电，它们都是通过底板的24V，经过模块的DC-DC转换器转换成3.3V。ZIO系列插板式模组的电源选型步骤如下：

1. 查找对应模组手册里的EtherCAT控制电源的电流，例如ZIOC-E0016DP的EtherCAT控制电流为300mA；
2. 计算系统所需的EtherCAT控制电流，比如需要10个ZIOC-E0016DP，那系统需要的EtherCAT控制电流为3A；
3. 选型电源，10个ZIOC-E0016DP的系统需要的EtherCAT控制电流为3A，那单个耦合器就能提供系统所需电流。如果需要控制20个ZIOC-E0016DP，那系统的控制电流为6A，明显单个耦合器带不动整套系统，此时就要加一个扩展电源模块ZPWC-240304，10个ZIOC-E0016DP的控制电源由耦合器提供，另外10个ZIOC-E0016DP的控制电源由扩展电源模块提供。

客户在搭建系统时应确保系统所需的控制电源不要超过耦合器能提供的电流，超过时要在系统上加额外的电源模块如ZPWC-240304，设计时最好能有20%的余量。本次专题我们讲解了ZIO系列插板式模组的电源选型及使用，后面的专题我们将为大家讲解辅助底板上电源该如何走线。