Pulse Bredde Modulation (PWM) signaler brukes i stor grad i motorstyreapplikasjoner for å regulere hastighet og dreiemoment. Mikrokontrollere genererer PWM signaler ved å bytte uttakspinnen mellom høy og lav tilstand ved en bestemt frekvens- og arbeidssyklus. Korrekt design og beregning av disse signalene er avgjørende for effektiv motordrift og energibesparelser.

Forstå PWM-signaler

PWM-signaler er digitale pulser med varierende arbeidssykluser som bestemmer den gjennomsnittlige spenning som leveres til motoren. Toldesyklusen uttrykkes som en prosentdel, noe som indikerer hvor lenge signalet forblir høy i en syklus. En høyere arbeidssyklus resulterer i høyere motorhastighet, mens en lavere arbeidssyklus reduserer den.

Designe PWM-signaler

Utforming av PWM-signaler innebærer å velge den passende frekvens- og arbeidssyklusen. Frekvensen bør være høy nok til å hindre motorstøy og vibrasjoner, typisk over 20 kHz. Dutysyklusen kan justeres dynamisk basert på kontrollkrav.

Beregne PWM-parametre

Beregningen av PWM-parametrene avhenger av mikrokontrollerens timeroppløsning og den ønskede frekvens. Den grunnleggende formelen er:

Duty syklus (%) = (på tid / total periode) × 100

Når den totale perioden er invers av PWM-frekvensen. For eksempel, hvis en mikrokontroller-timer kjører ved 16 MHz og en PWM-frekvens på 20 kHz er ønsket, beregnes timerens periode og sammenligner verdier i samsvar med dette for å generere den riktige arbeidssyklus.

  • Fastsett den ønskede PWM-frekvens.
  • Beregn tidsberegningsperioden basert på mikrokontrollerklokken.
  • Velg sammenlikn matchverdien for å justere tollsyklusen.
  • Implementer dynamiske justeringer for motorkontroll.