Τα σήματα Pulse With Sodulation (PWM) χρησιμοποιούνται ευρέως σε εφαρμογές ελέγχου κινητήρα για τη ρύθμιση της ταχύτητας και της ροπής. Οι μικροελεγκτές παράγουν σήματα PWM με τη μεταγωγή της καρφίτσας εξόδου μεταξύ υψηλής και χαμηλής κατάστασης σε μια συγκεκριμένη συχνότητα και κύκλο υπηρεσίας.

Κατανόηση σημάτων PWM

Τα σήματα PWM είναι ψηφιακοί παλμοί με διαφορετικούς κύκλους υπηρεσίας, οι οποίοι καθορίζουν τη μέση τάση που παρέχεται στον κινητήρα. Ο κύκλος υπηρεσίας εκφράζεται ως ποσοστό, υποδεικνύοντας πόσο καιρό το σήμα παραμένει υψηλό μέσα σε έναν κύκλο. Ένας υψηλότερος κύκλος υπηρεσίας οδηγεί σε υψηλότερη ταχύτητα κινητήρα, ενώ ένας χαμηλότερος κύκλος υπηρεσίας τον μειώνει.

Σχεδιασμός σημάτων PWM

Ο σχεδιασμός σημάτων PWM περιλαμβάνει την επιλογή της κατάλληλης συχνότητας και του κύκλου υπηρεσίας. Η συχνότητα πρέπει να είναι αρκετά υψηλή ώστε να αποτρέπει το θόρυβο και τις δονήσεις των κινητήρων, συνήθως πάνω από 20 kHz. Ο κύκλος υπηρεσίας μπορεί να προσαρμοστεί δυναμικά με βάση τις απαιτήσεις ελέγχου.

Υπολογισμός παραμέτρων PWM

Ο υπολογισμός των παραμέτρων PWM εξαρτάται από την ανάλυση του χρονόμετρου μικροελεγκτή και την επιθυμητή συχνότητα. Ο βασικός τύπος είναι:

Κύκλος φθοράς (%) = (Εν καιρώ / Συνολική Περίοδος) × 100

Για παράδειγμα, εάν ένας χρονόμετρος μικροελεγκτών τρέχει στα 16 MHz και είναι επιθυμητή μια συχνότητα PWM 20 kHz, η περίοδος και οι τιμές σύγκρισης υπολογίζονται αναλόγως για να παραχθεί ο σωστός κύκλος υπηρεσίας.

  • Καθορίστε την επιθυμητή συχνότητα PWM.
  • Υπολογίστε την περίοδο χρονόμετρο με βάση το ρολόι μικροελεγκτών.
  • Ορισμός της τιμής σύγκρισης για την προσαρμογή του κύκλου υπηρεσίας.
  • Εφαρμογή δυναμικών προσαρμογών για τον έλεγχο των κινητήρων.