Nola dago tensioaren eta funtzio-ehunekoaren arteko harremana modulazio ancho de pulsoan (PWM)?

Tentsioaren eta Deberen Arteko Erlazioa Pulse Width Modulation (PWM) teknikan

Pulse Width Modulation (PWM) teknika bat da, hau da, igogailu kontroluan, indar erakundeetan eta LED dimaketan erabiltzen den teknika. PWM teknikak igogailu kontroluan, indar erakundeetan eta LED dimaketan erabili ohi da. Tentsioaren eta deberen arteko erlazioa ulertzeko garrantzitsu da PWM sistemen zuzenean erabili eta diseinatzeko.

1. PWM Oinarrizko Printzipioa

• PWM Signal: PWM seinalea da periodiko karratu baten forma duen seinale bat, maiztasun finko batekin, baina aldagai proportzioan dagoen altu (on) eta behe (off) mailen artean. Hau deitzen zaio deber.

• Deber: Deber PWM seinalearen altu (on) den denbora eta PWM zikloaren guztizko denbora arteko arrazoia da. Ohiko moduan ehuneko gisa edo 0 eta 1 arteko zatiki gisa adierazten da. Adibidez, 50% deber izanik, seinalea zikloaren erdi denbora altua dago eta beste erdi denborarekin behe; 100% deber izanik, seinalea beti altua dago; eta 0% deber izanik, seinalea beti behe dago.

• PWM Maiztasuna: PWM seinalearen maiztasuna ziklo bakoitzaren iraupena determinatzen du. Maiztasun handiagoak ziklo laburragoak ematen ditu, eta PWM seinalea azkarrago aldatzen da.

2. Tentsioaren eta Deberen Arteko Erlazioa PWM teknikan

• Bataz besteko Tentsioa: PWM teknikan, bataz besteko irteerako tentsioa deberearen proportzionala da. PWM seinalearen tentsio maximoa Vmax bada, bataz besteko irteerako tentsioa Vavg hurrengo formulaz kalkula daiteke:   ${\mathrm{<br>\; }}_{}$   ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"></span>\; }}_{}$

Vavg=D×Vmax

Non:

• Vavg bataz besteko irteerako tentsioa da.

• D debera da (0 ≤ D ≤ 1).

• Vmax PWM seinalearen tentsio maximoa da (ohiko moduan osagarri tentsioa da).

• Deberaren Efectua Bataz Besteko Tentsioan:

• Debera 0% denean, PWM seinalea beti behe dago, eta bataz besteko irteerako tentsioa 0 da.

• Debera 100% denean, PWM seinalea beti altua dago, eta bataz besteko irteerako tentsioa tentsio maximoa Vmax da.

• Debera 0% eta 100% artekoa denean, bataz besteko irteerako tentsioa tentsio maximoaren proportzioa da. Adibidez, 50% deber izanik, bataz besteko irteerako tentsioa tentsio maximoaren erdia da.

3. PWM Aplikazio Adibideak

a. Igogailu Kontrolua

• Igogailu kontroluan, PWM teknika erabili ohi da igogailuaren abiadura edo momentua regulatzeko. PWM seinalearen deberea aldatuz, igogailura aplikatutako bataz besteko tentsioa kontrola daitezke, horrela igogailuaren output power-a egokitu ahal izango da. Adibidez, debera murriztuz, bataz besteko tentsioa jaitsi egin daiteke, eta igogailuaren abiadura murriztu egingo da, berriz, debera gehituz, bataz besteko tentsioa goratuko da, eta igogailuaren abiadura handitu egingo da.

b. LED Dimaketa

• LED dimaketan, PWM teknika erabili ohi da LEDren argitasuna egokitzeko. PWM seinalearen deberea aldatuz, LEDtan pasatzen diren bataz besteko korrontea kontrola daitezke, horrela argitasuna egokitu ahal izango da. Adibidez, 50% deber izanik, LEDren argitasuna bere maximoaren erdia izango da, berriz, 100% deber izanik, LEDa osorik argia izango da.

c. DC-DC Konbertsoreak

• DC-DC konbertsoreetan (adibidez, buck konbertsoreak edo boost konbertsoreak), PWM teknika erabili ohi da irteerako tentsioa regulatzeko. PWM seinalearen deberea aldatuz, aldaketa gailuaren on-time eta off-time kontrola daitezke, horrela irteerako tentsioa egokitu ahal izango da. Adibidez, buck konbertsorean, debera gehituz, irteerako tentsioa goratuko da, eta debera murriztuz, irteerako tentsioa jaitsiko da.

4. PWM Ahalmenak

• Errendamendu Handia: PWM teknika tentsioa aldaketak baino linearra (adibidez, resistente tentsio banaketa) baino erabiltzen du, horrela energia galdu gutxiago eta errendamendu handiago lortzen dira.

• Kontrol Zehatza: Deberea zehazki aldatuz, PWM teknika bataz besteko irteerako tentsioa edo korrontea zehazki kontrola dezake.

• Adaptabilitatea: PWM teknika erabilgarria da hainbat aplikazioetan, hala nola, igogailu kontroluan, LED dimaketan eta indar erakundeetan.

5. PWM Mugak

• Elektromagnetikoa Interferentzia (EMI): PWM seinaleak maiztasun altuak dituzte, horrela elektromagnetikoa interferentzia sortu ditzake, maiztasun altuagoetan. PWM sistemaren diseinuan filtro eta isurpen teknikoen erabilera beharrezkoa da.

• Zorrak: Zenbait aplikazioetan, PWM seinaleak entzutezina sor ditzake, batez ere audio gailuetan edo igogailu drive-an. Arazo hau PWM maiztasun apropiatua aukeratuz murriztu daiteke.

Laburpena

Pulse Width Modulation (PWM) teknikan, bataz besteko irteerako tentsioa deberearen proportzionala da. Deberak PWM ziklo bakoitzeko altu den denbora proportzioa determinatzen du, horrela bataz besteko irteerako tentsioa aldatzen da. Deberea aldatuz, bataz besteko irteerako tentsioa edo korrontea zehazki kontrola daitezke, osagarri tentsioa aldatu gabe. PWM teknika erabilgarria da igogailu kontroluan, LED dimaketan, indar erakundeetan eta beste aplikazio askotan, errendamendu handiago eta kontrol zehatzagatik.