Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Berechnung von Dienstzyklen in Pwm-gesteuerten eingebetteten Anwendungen

Die Pulsbreitenmodulation (PWM) ist eine Technik, die in eingebetteten Systemen zur Steuerung der Leistungsabgabe an Geräte wie Motoren, LEDs und Heizungen verwendet wird. Die Berechnung des Arbeitszyklus ist für die genaue Steuerung dieser Geräte unerlässlich.

Verständnis von PWM und Duty Cycle

Der Duty-Cycle gibt den Prozentsatz der Zeit an, in der das PWM-Signal innerhalb eines Zyklus hoch bleibt. Es beeinflusst direkt die Menge an Leistung, die an die Last abgegeben wird. Ein Duty-Cycle von 50% bedeutet, dass das Signal die Hälfte der Zeit hoch ist, während 100% bedeutet, dass es immer hoch ist.

Berechnung des Arbeitszyklus

Um den Duty-Cycle zu berechnen, müssen Sie den gewünschten Output-Level und die PWM-Periode kennen.

Zyklus (%) = (Zeitlich / Gesamtzeitraum) × 100

Schritt-für-Schritt-Berechnung

• Bestimmen Sie die Gesamtperiode des PWM-Signals, das die Umkehrung der Frequenz ist.
• Bestimmen Sie den gewünschten Output, ausgedrückt als Prozentsatz.
• Die Einschaltzeit wird berechnet, indem die Gesamtperiode mit dem gewünschten Prozentsatz des Arbeitszyklus geteilt durch 100 multipliziert wird.
• Verwenden Sie die Formel, um den Arbeitszyklus zu finden, wenn die Einschaltzeit und der Zeitraum bekannt sind.

Beispielrechnung

Angenommen, Sie haben eine PWM-Frequenz von 1 kHz und Sie wollen einen Duty-Cycle von 75%. Die Gesamtperiode beträgt 1 ms (1000 μs). Die Einschaltzeit ist:

On Time = 75% von 1 ms = 0,75 ms (750 μs)

Das bedeutet, dass das PWM-Signal in jedem Zyklus hoch für 750 μs und niedrig für 250 μs bleiben sollte, um den gewünschten Arbeitszyklus zu erreichen.