مدولاسیون پهنای باند( PWM )

[saalek110]

مدولاسیون پهنای باند( PWM )

 

[saalek110]

........

 

[saalek110]

PWM تكنيكی است كه به كمک آن می توانيم ولتاژ پايه‌های خروجی ميكروكنترلر، و در نتيجه سرعت موتور يا ساير قطعات جانبی كه به ميكروكنترلر متصل می شود را كنترل كنيم. يك وسيله ديجيتال همانند ميكروكنترلر فقط می تواند دو سطح كنترلی HIGH=5v و LOW=0V را توليد كند حال اگر خواستيم ولتاژ 2.5 ولت و يا 3 ولت و يا هر ولتاژی بين 0 و 5 ولت توليد كنيد از PWM استفاده می كنيم.

PWM چیست؟ - برنیکا

مدولاسیون پهنای باند( PWM )، یک روش بسیار موثر برای بدست آوردن ولتاژ خروجی قابل کنترل و قابل تنظیم از ولتاژ ورودی ثابت یا متغیر می باشد., Iran

www.bornika.ir

 

[saalek110]

در PWM ولتاژ تولید شده خروجی از صفر تا مقدار ولتاژ مرجع تعیین شده تغییر می کند. در واقع با استفاده از تکنیک PWM می توانیم ولتاژ و جریان را با استفاده از یک ترانزیستور تقویت کنیم و همچنین روی مقدار ولتاژ خروجی نیز کنترل داشته باشیم.تمام این کارها را می توان با استفاده از یک میکروکنترلر یا هر آی سی دیگری که قابلیت تولید PWM دارد را انجام داد. به طور مثال اگر Duty Cycle یک موج PWM برابر با 70% باشد بدان معنی است که در هر سیکل 70% ولتاژ برابر VCC و 30% ولتاژ برابر0 است.در شکل های زیر PWM نشان داده شده است.

 

[saalek110]

در حالی که سیگنال در هر زمان فقط می تواند High (معمولاً 5 ولت) یا LOW (زمین) باشد،
ما می توانیم نسبت زمان HIGH بودن سیگنال را در مقایسه با زمانی که سیگنال LOW است در یک فاصله زمانی ثابت تغییر دهیم.

اکنون باید بررسی کرد هدف کلی از طراحی سیگنالی به اسم PWM چیست.

اگرچه PWM در ارتباطات نیز مورد استفاده قرار می گیرد، اما هدف اصلی آن در واقع کنترل قدرتی است که
به انواع دستگاه های الکتریکی داده می شود.

مدولاسیون عرض پالس (PWM) برای کنترل دامنه سیگنال های دیجیتال به منظور کنترل دستگاه ها و برنامه های کاربردی که با برق کار می کنند، استفاده می شود.

برای دستگاه، این سیگنال به عنوان یک ورودی برق ثابت با مقدار ولتاژ متوسط ظاهر می شود که
نتیجه آن مدت زمان روشن بودن در یک سیکل است.

حال باید بررسی کرد که در مقایسه با روش های مشابه، برتری PWM چیست.

یک مزیت بسیار قدرتمند PWM این است که اتلاف توان آن بسیار کم است.

در تکنیک تنظیم سطوح توان با استفاده از پتانسیومتر آنالوگ، برای محدود کردن توان خروجی، مسیر الکتریکی قطع می شد که در نتیجه آن اتلاف توان به عنوان گرما اتفاق می افتاد.

اما در PWM برای اعمال محدودیت، در واقع تولید قدرت متوقف می شود؛
نه این که تولید شده و جلوی آن گرفته شود؛ این تفاوت باعث کم شدن توان اتلافی در PWM می شود.

PWM چیست؟ (آشنایی با مدولاسیون پهنای پالس در 5 قسمت جامع)

PWM چیست؟

PWM چیست و چه عملکردی دارد؟ برنامه های کاربردی در Pulse Width Modulation یا مدولاسیون عرض پالس کدام اند؟ مفهوم چرخه کار در PWM چیست؟

namatek.com

 

[saalek110]

1. مزایای مدولاسیون عرض پالس

• قیمت ساخت آن ارزان است.
• مصرف برق پایینی دارد.
• راندمان بالا تا %90 را ارائه می کند.
• سیگنال و نویز را می توان به راحتی جدا کرد.
• ظرفیت انتقال قدرت بالایی دارد.
• می تواند از فرکانس بسیار بالا استفاده کند.
• میزان اتلاف انرژی در کار از طریق گرما کم است.
• تداخل نویز در آن کم است.
• هنگامی که از آن برای تبدیل ولتاژ استفاده می شود، بسیار کارآمد است.
• برخلاف مدولاسیون موقعیت پالس (PPM)، همگام سازی بین فرستنده و گیرنده در آن مورد نیاز نیست.
• دامنه و فرکانس را می توان به طور مستقل کنترل کرد.

1. معایب مدولاسیون عرض پالس

• مدار آن پیچیده است.
• در آن جهش ولتاژ رخ می دهد.
• این سیستم به یک دستگاه نیمه هادی با زمان های کم روشن و خاموش نیاز دارد. از این رو بسیار گران هستند.
• تداخل فرکانس رادیویی در آن ها اتفاق می افتد.
• نویز الکترومغناطیسی در آن وجود دارد.
• پهنای باند باید برای ارتباطات زیاد باشد.
• قدرت لحظه ای فرستنده ثابت نیست.