Projetando e calculando sinais Pwm para controle de motores com microcontroladores

Os sinais de modulação da largura de pulso (PWM) são amplamente utilizados em aplicações de controle motor para regular a velocidade e o torque. Os microcontroladores geram sinais PWM, alternando o pino de saída entre estados altos e baixos em uma frequência específica e ciclo de trabalho.

Compreender os sinais PWM

Os sinais PWM são pulsos digitais com ciclos de trabalho variáveis, que determinam a tensão média fornecida ao motor. O ciclo de trabalho é expresso em percentagem, indicando quanto tempo o sinal permanece alto dentro de um ciclo. Um ciclo de trabalho mais elevado resulta em maior velocidade do motor, enquanto um ciclo de trabalho mais baixo reduz-lo.

Design de sinais PWM

A concepção dos sinais PWM implica a selecção da frequência e do ciclo de trabalho adequados, devendo ser suficientemente elevada para evitar ruídos e vibrações do motor, tipicamente superiores a 20 kHz. O ciclo de serviço pode ser ajustado dinamicamente com base nos requisitos de controlo.

Calculando os Parâmetros PWM

O cálculo dos parâmetros PWM depende da resolução do temporizador do microcontrolador e da frequência desejada. A fórmula básica é:

Ciclo de serviço (%) = (em tempo / período total) × 100

Se o período total for o inverso da frequência PWM. Por exemplo, se um temporizador de microcontrolador correr a 16 MHz e se desejar uma frequência PWM de 20 kHz, o período do temporizador e comparar os valores são calculados em conformidade para gerar o ciclo de serviço correto.