Pulssileveysmodulointi (PWM) on tekniikka, jolla ohjataan sähkölaitteisiin, kuten moottoreihin, toimitettua tehoa. Oikean käyttösyklin laskeminen on välttämätöntä moottorin tarkan ohjauksen kannalta mikro-ohjainsovelluksissa. Tämä opas tarjoaa käytännön toimenpiteitä PWM-käyttösyklien määrittämiseksi tehokkaasti.

PWM:n ja työsyklin ymmärtäminen

PWM tarkoittaa signaalin kytkemistä päälle ja pois päältä suurella taajuudella. Toimintasykli edustaa sitä prosentuaalista aikaa, jolloin signaali pysyy yhden syklin ajan. 0%:n juoksusykli tarkoittaa, että signaali on aina pois päältä, kun taas 100% tarkoittaa, että se on aina päällä. Työsyklin säätö muuttaa moottorille annettua keskimääräistä jännitettä, ohjaa sen nopeutta.

Moottorin nopeuden dutycle-syklin laskeminen

Tietyn moottorin nopeuden edellyttämän käyttösyklin laskemiseksi on otettava huomioon syöttöjännite ja moottorin ominaisuudet.

Kyllä (%) = (Tavarajännite/Jännite) × 100

Jos esimerkiksi syöttöjännite on 12 V ja tietylle nopeudella haluttu moottorijännite on 6 V, toimintasyklin on oltava

Kymmenen syklin aikana = (6V / 12V) × 100 = 50%

PWM:n käyttöönotto mikro-ohjaimissa

Useimmissa mikroohjaimissa on sisäänrakennettu PWM-moduuli. Toimintasyklin asettamiseksi PWM-rekisterin on oltava laskettu arvo. Esimerkiksi jos PWM-resoluutio on 8-bittinen (0-255), 50%:n käyttösyklin arvo on noin 127.

Varmista, että PWM-taajuus on sopiva moottorin ohjaukseen melun ja tehottomuuden estämiseksi. Tyypilliset taajuudet ovat 1 kHz-20 kHz.

Yhteenveto keskeisistä kohdista

  • Toimintasykli määrittää moottorille toimitetun keskimääräisen tehon.
  • Lasketaan juoksuaika halutun jännitteen ja syöttöjännitteen suhteella.
  • Määrittele mikro-ohjain PWM-rekisterit laskettuun käyttösykliarvoon.
  • Käytä sopivaa PWM-taajuus sujuvaa moottori toimintaa.