Pulsbreddsmodulering (PWM) signaler används i stor utsträckning i motorstyrningsapplikationer för att reglera hastighet och vridmoment. Microcontrollers generera PWM-signaler genom att växla utgångsstiftet mellan höga och låga tillstånd med en specifik frekvens och plikt cykel. Korrekt design och beräkning av dessa signaler är avgörande för effektiv motordrift och energibesparingar.
Förstå PWM signaler
PWM-signaler är digitala pulser med varierande tullcykler, som bestämmer den genomsnittliga spänningen som levereras till motorn. Tullcykeln uttrycks som en procentandel, vilket indikerar hur länge signalen förblir hög inom en cykel. En högre tullcykel resulterar i högre motorhastighet, medan en lägre tullcykel minskar den.
Designa PWM-signaler
Utformning av PWM-signaler innebär att välja lämplig frekvens och tullcykel. Frekvensen bör vara hög nog för att förhindra motorbuller och vibrationer, vanligtvis över 20 kHz. Tullcykeln kan justeras dynamiskt baserat på kontrollkrav.
Beräkna PWM-parametrar
Beräkningen av PWM-parametrar beror på mikrokontrollens timerupplösning och önskad frekvens. Grundformeln är:
Duty Cycle (%) = (On Time / Total Period) × 100
Om den totala perioden är inversen av PWM-frekvensen. Om en mikrokontrolltimer körs vid 16 MHz och en PWM-frekvens på 20 kHz önskas, beräknas timerns period och jämföra värden i enlighet med detta för att generera rätt tullcykel.
- Bestäm önskad PWM-frekvens.
- Beräkna timerperioden baserat på mikrokontrollklockan.
- Ställ in jämförelse match värde för att justera tullcykeln.
- Genomföra dynamiska justeringar för motorstyrning.