【变电站综合自动化】中的数模转换器,也称为D/A转换器,是电力系统自动化设备中的关键组件,主要用于将数字信号转化为模拟信号。D/A转换器的工作原理基于权重分配,其输出模拟电压与输入的二进制数字量成正比。在基本的D/A转换器结构中,包括数码缓冲寄存器、模拟电子开关、参考电压、解码网络和求和电路。输入的数字量被存储在数码缓冲寄存器中,然后通过模拟电子开关根据解码网络的配置,将参考电压按权重分配到求和电路,最终形成与数字量成比例的模拟电压。
常见的D/A转换器电路形式有两类:权电阻网络D/A转换器和倒T型电阻网络D/A转换器。权电阻网络D/A转换器的结构简洁,但因为电阻值差异大,制造工艺复杂。而倒T型电阻网络D/A转换器则具有电阻种类少、制造精度高、转换速度快的优点,例如集成D/A转换器DAC0832就采用了这种结构。
D/A转换器的主要技术指标包括分辨率、转换精度、转换速度和温度系数。分辨率是指D/A转换器能分辨的最小输入量变化,通常与输入数字量的位数n有关,位数越多,分辨率越高。转换精度是指输出电压的实际值与理想值之间的误差,反映D/A转换器的准确度。转换速度指的是从输入变化到输出稳定所需的时间,建立时间tset越短,转换速度越快。温度系数则衡量了输出电压随环境温度变化的稳定性。
以8位集成D/A转换器DAC0832为例,它由8位输入寄存器、8位DAC寄存器和8位D/A转换器组成,采用倒T型R-2R电阻网络,具有8位数据输入接口DI7~DI0,输出电流IOUT1,以及控制信号如CS、WR1、WR2和XFER等。通过这些引脚,可以实现数据的输入、转换和控制。
D/A转换器在变电站综合自动化中扮演着至关重要的角色,将数字控制系统产生的指令转化为可以直接作用于电力系统的模拟信号,确保自动化设备的精确运行和控制。