Diseño y cálculo de señales de pwm para el control de motores con microcontroladores

Las señales de modulación de ancho de pulso (PWM) son ampliamente utilizadas en aplicaciones de control de motores para regular la velocidad y el par. Los microcontroladores generan señales de MPM mediante el cambio de la pin de salida entre estados altos y bajos en un ciclo de frecuencia y de servicio específico. El diseño adecuado y el cálculo de estas señales son esenciales para un funcionamiento eficiente del motor y ahorro de energía.

Comprender las señales de la PWM

Las señales de PWM son pulsos digitales con ciclos de servicio variables, que determinan el voltaje promedio suministrado al motor. El ciclo de servicio se expresa como porcentaje, indicando cuánto tiempo la señal permanece alta dentro de un ciclo. Un ciclo de servicio más alto resulta en velocidad de motor más alta, mientras que un ciclo de servicio más bajo lo reduce.

Diseño de señales PWM

La configuración de las señales de PWM implica seleccionar la frecuencia y el ciclo de servicio adecuados. La frecuencia debe ser lo suficientemente alta como para prevenir el ruido y las vibraciones del motor, por lo general por encima de 20 kHz. El ciclo de servicio puede ajustarse dinámicamente sobre la base de los requisitos de control.

Cálculo de parámetros de PWM

El cálculo de los parámetros de PWM depende de la resolución del temporizador del microcontrolador y de la frecuencia deseada. La fórmula básica es:

Ciclo de la Duty (%) = (En el tiempo / Período Total) × 100

Cuando el período total es el inverso de la frecuencia PWM. Por ejemplo, si se desea un temporizador de microcontrolador a 16 MHz y una frecuencia de 20 kHz de PWM, el período del temporizador y los valores de comparación se calculan en consecuencia para generar el ciclo de servicio correcto.