PWM出力を アナログ電圧に変換したい

質問

さっそくですが困っています
標準的な機械をカスタマイズして
3相交流モータの回転制御をしてほしいとの要求があります
コントローラのアナログ出力としては24V　80hz　10ビットのPWM出力が
ありますが　対してモータ制御用のインバータの入力は　0～10Vアナログ電圧入力となっています
コントローラはパッケージング化されており変更不可です
またモータも変更不可です
　PWM-電圧変換をさせてやりたいと考えていますが方法がわかりません

逆にPWM出力で回転制御させられるインバータがあればそれでもOKです
ご教示お願いします

回答No.5

foobar · ベストアンサー

カットオフ 10Hz前後のフィルタなら、1.オペアンプを使ってアクティブフィルタを作る、2.市販のフィルタモジュールを使う、という手が使えるかと思います。
（ただし、使用するモジュールによっては、 ２４Vを直接扱えず、一旦分圧回路などで電圧を下げてフィルタを通し、その後フルスケール１０Vまで増幅する、というようなことが必要かもしれません。）
市販のモジュールとしては、たとえばエヌエフ回路設計のモジュール
http://www2.enekoshop.jp/shop/nfshop/item_detail?category_id=30030&item_id=144678
あたりも使えるかもしれません。

（感覚的には、数ｋWくらいの汎用誘導機の速度制御なら、誘導機単体でも数十ms程度の慣性定数があるので、速度基準信号を80HzのPWMで出している、というのもそんなに変なことでは無いように思います。）

参考URL：

http://www2.enekoshop.jp/shop/nfshop/item_detail?category_id=30030&item_id=144678

補足

ご回答ありがとうございます
仕様を確認したところ周波数はソフトウエアで
可変になっておりまして、80hzはデフォルト値でした
理論的には65535hzまで設定できるようです

回答No.4

miran_2006

#3の人も言っていますが、80Hzと言うのは遅すぎだと思います。

1.仕様の再確認をお勧めします。何となく80KHzの間違いのような気がします。

2.本当に80Hzならば、アナログ的には難しいのでPIC等でマイコン処理した方がやりやすいように思います。
PICマイコンであれば、ハード系の開発をしている会社に依頼するか、適当（アナログ出力付き）なボードを買ってきて、ソフトハウスにプログラムの作成を依頼すれば、質問者さん自身のスキルに関係なくできると思います。

3.アナログ的にやる方法としては、時間が長いのでパルスのHでCR充電し、サンプリングホールド出力します。ハルスのLでリセットです。
これで、80HzサイクルでH時間に相当する電圧出力って感じになります。
どちらかと言うと、時間-電圧変換ですね。

お礼

kの単位は見落としたかも知れません
もう一度再確認してみます

回答No.3

tadys

＞コントローラのアナログ出力としては24V　80Hz　10ビットのPWM出力が

本当に80Hzですか？
これをLPFを通して直流にしようと思っても簡単ではありません。
仮に出来たとしても応答速度が遅くなって使用に耐えないでしょう。

パルスのデューティをマイコン内蔵のタイマーで測定してデューティに比例した電圧をDAコンバーターで直流に変換するのが良いでしょう。
パルスの振幅が２４ボルトもあるので波形がなまっている可能性が高いです。
パルスのエッジがジッタとなる可能性が高いのでデューティをそのまま電圧に変換するのではなく適当なフィルターを通す必要があるでしょう。
ジッタを低減するために適度なヒシテリシスを持たせる必要があるかもしれません。

モーターもコントローラも標準品であるならばそれらを繋ぐための商品があるのではないですか？

お礼

仕様書では80hzと記載されていますので
間違いないと思います

回答No.2

tance

#1さんの回答の補足ですが、コントローラのアナログ出力として24Vの
PWM信号があるとのことですが、アナログ信号と言っても、PWMですから
おそらくロジック（デジタル）信号の扱いなのではないでしょうか。

だとすると、24Vという電圧自体と"L"=0Vの0V自体も正確ではない
可能性があります。この、元振幅の誤差や変動はそのままアナログ制御
電圧に影響しますのでご注意ください。

いちど、しっかりした振幅のデジタル信号に変換してからLPFなどに
通した方が良いと思います。具体的にはノイズやドリフトなどのない
良質のGNDと5Vなどの電源を用意し、それを電源としたCMOSバッファを
通すと良いでしょう。元の24VをCMOSに加えるときに振幅を落とすことを
お忘れ無く。

回答No.1

foobar

PWMされた信号をLPF（直流利得1）に通して、40Hz以上の周波数成分をおとしてやれば、フルスケール24Vの制御信号になります。（十分脈動を抑えるために、LPFの次数にもよりますが、カットオフ周波数は10Hz程度に選ぶ必要があるかもしれません。）
この電圧を、2.4分の1にしてやれば、0-10Vの制御信号になるかと思います。

（もちろん最初にPWM信号のレベルを0-10Vにしてもいいですし、直流利得が1/2.4のLPFを使用してもいいかとおもいます。）