Điều chế độ rộng xung pwm
“Điều chế PWM là gì ?” là một câu hỏi mà chúng tớ dấn được không hề ít trong thời gian gần đây. Bây giờ chúng ta hãy cùng nhau đi kiếm hiểu nhé.
Bạn đang xem: Điều chế độ rộng xung pwm
Khái niệm PWM là gì?
Điều chỉnh độ rộng xung PWM (Pulse Width Modulation) là pha chế (thay đổi) phạm vi của xung (sự chênh lệch thời gian giữa xung “ON” và “OFF”) mà không làm thay đổi tần số của bộc lộ điện.
Sự thành lập của pha chế PWM
Như chúng ta đã biết, biểu thị điện tất cả 2 nhiều loại cơ bản là “Tín hiệu tương tự” và “Tín hiệu số”. Trường hợp chỉ sử dụng tín hiệu tựa như để điều khiển và tinh chỉnh 1 sản phẩm thì rất đối chọi giản. Lấy một ví dụ để điều khiển và tinh chỉnh độ sáng sủa của bóng đèn xoay chiều 12V, ta chỉ việc mắc sản xuất đó 1 biến chuyển trở, lúc xoay thay đổi trở thì độ sáng bóng đèn sẽ ráng đổi.
Nhưng ngày nay, với cuộc bí quyết mạng 4.0, những thiết bị điện tử ngày dần phát triển, các thiết bị yêu thương cầu tốc độ xử lý cấp tốc và bạo gan mẽ. Bởi vì vậy mà lại yêu ước phải có 1 bộ vi cách xử lý (MCU) để điều khiển và tinh chỉnh thiết bị điện. Nhưng MCU thì không hiểu biết tín hiệu tương tự (Analog) là gì. Chúng chỉ hiểu tín hiệu số (Tín hiệu digital chỉ tất cả 2 nút là 0 với 1). Vì vậy, technology điều chính sách rộng xung PWM ra đời, chất nhận được điều khiển được các thiết bị giống như bằng biểu hiện số.
Hữu ích độc nhất vô nhị là điểu khiển tốc độ động cơ, điều khiển và tinh chỉnh độ sáng sủa của láng đèn. Đặc biệt, ngày này cụm từ PWM được thực hiện nhiều trong nghành nghề robot cùng trí tuệ nhân tạo,..
Nguyên lý điều chế PWM
PWM là một phương pháp để điều khiển những thiết bị tựa như với một đầu ra output kỹ thuật số. Nói một bí quyết khác là bạn cũng có thể xuất tín hiệu điều chế từ thiết bị kỹ thuật số như MCU để tinh chỉnh thiết bị tương tự. Đó là một trong những phương tiện chính mà MCU tinh chỉnh các thiết bị giống như như rượu cồn cơ tốc độ thay đổi, đèn rất có thể điều chỉnh độ sáng, bộ truyền rượu cồn và loa. Tuy nhiên, PWM chưa phải là đầu ra tương tự thực sự. PWM “làm giả” một tác dụng giống như biểu lộ tương tự bằng phương pháp sử dụng năng suất theo các xung, hoặc những đoạn ngắn của điện áp được điều chỉnh.
Độ sâu pha trộn PWM
Ví dụ về bộc lộ PWM được hiển thị ở một số chu kỳ thao tác và mức năng lượng điện áp cao là 5 Volt. Đường màu đỏ là năng lượng điện áp trung bình cơ mà thiết bị được điều khiển (ví dụ: hễ cơ).
Việc đối chiếu thì hoàn toàn có thể cảm dấn như xung tránh rạc, nhưng thực tế tần số biểu đạt rất lớn, rất có thể coi gần như là tín hiệu giống như (Analog). Do đó, bạn sẽ không gặp mặt phải trường thích hợp dừng nguồn đột ngột nếu động cơ được tinh chỉnh bởi PWM.
Điện áp ra trung bình bộc lộ PWM
Các đường greed color lam là áp sạc ra PWM trường đoản cú MCU với đường màu đỏ là điện áp trung bình. Trong trường hợp này, độ rộng xung (với độ sâu pha chế tương ứng) đổi khác để năng lượng điện áp trung bình trông y hệt như một đầu ra tương tự như không nghỉ ngơi trạng thái ổn định định.
Một thiết bị được điều khiển bởi PWM sẽ vận động giống như nấc trung bình của các xung. Mức năng lượng điện áp trung bình hoàn toàn có thể là điện áp bình ổn hoặc biến đổi theo thời gian. Để đơn giản dễ dàng hóa ví dụ, mang sử rằng quạt tinh chỉnh PWM của người tiêu dùng có điện áp nút cao là 24 vôn. Nếu xung được thúc đẩy cao 1/2 thời gian, chúng tôi gọi đây là độ sâu pha trộn 50%. Thuật ngữ độ sâu pha chế được áp dụng ở phần nhiều nơi không giống trong thiết bị năng lượng điện tử, cơ mà trong đầy đủ trường hợp, chu độ sâu điều chế là sự việc so sánh thân “bật” và “tắt”.
Ví dụ về điều chính sách rộng xung PWM
Quay quay trở về với lấy một ví dụ về bộ động cơ quạt của chúng ta, nếu chúng ta biết rằng điện áp cao là 24V, mức phải chăng là 0V và chu kỳ thao tác là 50%. Bạn có thể xác định năng lượng điện áp trung bình bằng phương pháp nhân chu kỳ thao tác làm việc với nút cao của xung. Nếu bạn có nhu cầu động cơ chạy nhanh hơn, bạn có thể điều khiển đầu ra PWM mang lại chu kỳ làm việc cao hơn.
Tần số xung cao càng những thì điện áp vừa phải càng cao. Từ bây giờ động cơ quạt tảo càng nhanh. Nếu như bạn đang tạo cổng đầu ra PWM của riêng biệt mình bằng phương pháp cắm quạt vào và ra khỏi ổ cắm. Với khoảng thời gian bằng nhau 1 giây trong ổ cắm, 1 giây rút ra, thì chúng ta đang chuyển động như một cổng đầu ra kỹ thuật số điều khiển và tinh chỉnh quạt tại mức trung định hình định là 12V.
Xem thêm: Nơi Mua Da Bò Làm Đồ Handmade Ở Đâu Chất Lượng? Các Loại Da Làm Đồ Handmade Tốt Nhất 2021
Nếu chu kỳ thao tác làm việc là 100% thì sóng sẽ biến một loại DC chũm định. Do vậy, chu kỳ luân hồi làm việc có thể được tính bằng công thức sau:
Dựa vào công thức trên, hy vọng lấy điện áp ra khoảng chừng 12V, ta chọn độ sâu điều chế (m) là 50%. ý muốn lấy điện áp ra 6V, ta chọn m= 25%,…
Cách để tạo thành chuỗi xung pha trộn PWM
Ví dụ trên một tần số 50Hz thiết kế một biểu lộ điều chế PWM cùng với chu kỳ thao tác làm việc 60%.
Tín hiệu xung PWM hôm nay có dạng như sau:
Vậy để tạo nên chuổi xung như vậy, fan lập trình chỉ cần viết chương trình mang lại vi điều khiển. Cứ 8ms đầu ra output kéo lên tới mức 1, tiếp đến ở mức 1 đúng 12ms lại kéo đầu ra xuống đến mức 0. Cứ bởi thế với chu kỳ 20ms lại lặp lại xung đó, ta tạo được chuỗi xung ước muốn với tần số 50Hz với độ sâu pha chế là 60%.
Một trong những ứng dụng thịnh hành nhất của điều chế độ rộng xung là vấn đề khiển tốc độ động cơ. Thường chạm mặt và thông dụng là trong xây dựng Ardunio, PIC,..
Điều chế xung PWM cùng với Arduino
Đây là phần mở rộng, dành cho chúng ta đang bao gồm đam mê với thiết kế Arduino nhé.
Như đang đề cập ‘’xung’’ là các trạng thái cao / thấp (HIGH/LOW) về mức năng lượng điện áp được lặp đi lặp lại. Đại lượng đặc trưng cho 1 xung PWM (Pulse Width Modulation) là tần số (frequency) và độ sâu điều chế (duty cycle).
Chương trình pha trộn PWM vào Arduino
Với kỹ năng và kiến thức cơ phiên bản về xung, các bạn sẽ hiểu rõ rộng về xung trong thực tế như thế nào.
Giữa 2 vạch blue color lá cây là 1 trong những xung.
Hàm analogWrite() trong bo mạchArduino giúp việc tạo 1 xung dễ dàng hơn. Hàm này truyền vào tham số mang đến phép thay đổi độ sâu điều chế.
Với mặc định 1 bàn chân Analog của mã hóa được 255 mức tín hiệu. Vì vậy nhờ vào tỷ lệ ngơi nghỉ bảng 2, sẽ lựa chọn được độ sâu điều chế mang đến phù hợp.
Lời kết
Vậy là họ đã cùng nhau đi tìm hiểu “Điều chế PWM là gì ?”. Đây là 1 trong vấn đề khó và hơi trừu tượng. Chúng ta hãy nỗ lực đọc kỹ nhiều lần, nghiên cứu và phân tích thêm sách báo, mạng internet để hiểu rõ hơn về pha chế PWM. Cuối cùng, chúc các bạn thành công trên con đường đoạt được kỹ thuật năng lượng điện tử.
