PWM (પල විශාලත්ව කෙලිනීම) යනු විදුලි තාපය සහ කාර්ය චක්‍රය අතර කෙසේ සම්බන්ධයක් ඇතිද?

PWM විශාලත්ව කාලයේ සහ තීරණ කාලයේ අතර බන්ධනය

PWM (Pulse Width Modulation) යනු විද්‍යුත් ධාරාවේ පුද්ගලීකරණ කාලය පිළිබඳව අනුපාතික ලෙස නිශ්චය කරමින් මධ්‍යම උත්පාදිත විද්‍යුත් තීරණය පිළිබඳ පුද්ගලීකරණය කිරීමට භාවිතා කරන ක්‍රමයකි. PWM භාවිතා කළ ප්‍රධාන භාවික භූමිකා වශයෙන් මොටර් පාලනය, ශක්ති පාලනය, LED දිමින් ප්‍රදේශ ආදී වේ. PWM විශාලත්ව කාලය සහ තීරණ කාලය අතර බන්ධනය පිළිබඳ අවබෝධය යොදා ගැනීම සහ නිර්මාණය කිරීම සඳහා අත්‍යනුකූල ය.

1. PWM හේ මූලික ප්‍රinciple

• PWM සංකේතය: PWM සංකේතය යනු නියත ක්‍රමානුකූලතාව සහිත එකතුවීමක් ඇති නමුත් එක් ක්‍රමානුකූල කාලයේ ඉහළ (on) සහ පහළ (off) මට්ටම් ප්‍රමාණය වෙනස් වන නියත ක්‍රමානුකූල සංකේතයකි. මෙම ප්‍රමාණය තීරණ කාලය ලෙස හැඳින්වේ.

• තීරණ කාලය: තීරණ කාලය වන්නේ සංකේතය ඉහළ (on) වන කාලය සහ පූර්ණ PWM ක්‍රමානුකූල කාලයේ අනුපාතයයි. එය මුලින්ම ප්‍රතිශත ලෙස හෝ 0 සහ 1 අතර සෘණ ලෙස පිළිබඳව පිළිවෙලින් දැක්විය හැක. උදාහරණයක් ලෙස, 50% තීරණ කාලය යනු ක්‍රමානුකූල කාලයේ අරාව සඳහා සංකේතය ඉහළ වේ, අනෙකුත් අරාව සඳහා පහළ වේ; 100% තීරණ කාලය යනු සංකේතය සෑම කාලයම ඉහළ වේ; 0% තීරණ කාලය යනු සංකේතය සෑම කාලයම පහළ වේ.

• PWM ක්‍රමානුකූලතාව: PWM සංකේතයේ ක්‍රමානුකූලතාව එක් ක්‍රමානුකූල කාලයේ ප්‍රමාණය තීරණය කරනු ලබනුය. විශාල ක්‍රමානුකූලතාව ඇති වන විට, ක්‍රමානුකූල කාලයේ ප්‍රමාණය කුඩා වේ, සහ PWM සංකේතය වැඩි ප්‍රමාණයකින් වෙනස් වේ.

2. PWM විශාලත්ව කාලය සහ තීරණ කාලය අතර බන්ධනය

• මධ්‍යම විද්‍යුත් තීරණය: PWM වල, මධ්‍යම උත්පාදිත විද්‍යුත් තීරණය තීරණ කාලයට අනුපාතික වේ. PWM සංකේතයේ ඉහළම විද්‍යුත් තීරණය Vmax නම්, මධ්‍යම උත්පාදිත විද්‍යුත් තීරණය Vavg පහත සමීකරණය මගින් ගණනය කළ හැක.   ${\mathrm{<br>\; }}_{}$Vavg පහත සමීකරණය මගින් ගණනය කළ හැක:   ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"></span>\; }}_{}$

Vavg=D×Vmax

මෙහි:

• Vavg යනු මධ්‍යම උත්පාදිත විද්‍යුත් තීරණයයි.

• D යනු තීරණ කාලය (0 ≤ D ≤ 1).

• Vmax යනු PWM සංකේතයේ ඉහළම විද්‍යුත් තීරණය (සාමාන්‍යයෙන් ආපුරා විද්‍යුත් තීරණය).

• තීරණ කාලයේ මධ්‍යම විද්‍යුත් තීරණය මත බලපෑම:

• තීරණ කාලය 0% නම්, PWM සංකේතය සෑම කාලයම පහළ වේ, සහ මධ්‍යම උත්පාදිත විද්‍යුත් තීරණය 0 වේ.

• තීරණ කාලය 100% නම්, PWM සංකේතය සෑම කාලයම ඉහළ වේ, සහ මධ්‍යම උත්පාදිත විද්‍යුත් තීරණය ඉහළම විද්‍යුත් තීරණය Vmax වේ.

• තීරණ කාලය 0% සහ 100% අතර නම්, මධ්‍යම උත්පාදිත විද්‍යුත් තීරණය ඉහළම විද්‍යුත් තීරණයේ ප්‍රමාණයකි. උදාහරණයක් ලෙස, 50% තීරණ කාලය යනු මධ්‍යම උත්පාදිත විද්‍යුත් තීරණය ඉහළම විද්‍යුත් තීරණයේ අරාව වේ.

3. PWM හී භාවික උදාහරණ

a. මොටර් පාලනය

• මොටර් පාලනයේ, PWM යනු මොටර්ගේ ප්‍රවේගය හෝ බලය පාලනය කිරීම සඳහා භාවිතා කරන ක්‍රමයකි. PWM සංකේතයේ තීරණ කාලය වෙනස් කිරීමෙන්, මොටර්ට ලබා දී ඇති මධ්‍යම විද්‍යුත් තීරණය පාලනය කළ හැක, මෙය මොටර්ගේ උත්පාදිත බලය වෙනස් කරනු ලබයි. උදාහරණයක් ලෙස, තීරණ කාලය අඩු කිරීමෙන් මධ්‍යම විද්‍යුත් තීරණය අඩු වේ, මොටර් පැහැයි සිටිය යුතුය, තීරණ කාලය වැඩි කිරීමෙන් මධ්‍යම විද්‍යුත් තීරණය වැඩි වේ, මොටර් වේගය වැඩි වේ.

b. LED දිමින්

• LED දිමින් භාවිතා කිරීමේ, PWM යනු LED විසින් දිමින් වෙනස් කිරීම සඳහා භාවිතා කරන ක්‍රමයකි. PWM සංකේතයේ තීරණ කාලය වෙනස් කිරීමෙන්, LED ට ලබා දී ඇති මධ්‍යම ධාරාව පාලනය කළ හැක, මෙය LED විසින් දිමින් වෙනස් කරනු ලබයි. උදාහරණයක් ලෙස, 50% තීරණ කාලය යනු LED විසින් දිමින් අරාව වේ, 100% තීරණ කාලය යනු LED විසින් පූර්ණ දිමින් වේ.

c. DC-DC පරිවර්තක

• DC-DC පරිවර්තක (උදා: buck පරිවර්තක හෝ boost පරිවර්තක) වල, PWM යනු උත්පාදිත විද්‍යුත් තීරණය පාලනය කිරීම සඳහා භාවිතා කරන ක්‍රමයකි. PWM සංකේතයේ තීරණ කාලය වෙනස් කිරීමෙන්, විශ්ලේෂණ කරුණුගේ on-time සහ off-time පාලනය කළ හැක, මෙය උත්පාදිත විද්‍යුත් තීරණය වෙනස් කරනු ලබයි. උදාහරණයක් ලෙස, buck පරිවර්තකයේ, තීරණ කාලය වැඩි කිරීමෙන් උත්පාදිත විද්‍යුත් තීරණය වැඩි වේ, තීරණ කාලය අඩු කිරීමෙන් උත්පාදිත විද්‍යුත් තීරණය අඩු වේ.

4. PWM හී උත්තරීත්වයන්

• විශාල උත්තරීත්වය: PWM විශාලත්ව ක්‍රමානුකූල කාරකම් මගින් (උදා: රේසිස්ටර භාවිතා කිරීමේ තීරණ කාරකම්) විද්‍යුත් තීරණය පාලනය කරන අතර, මෙය ශක්තියේ අවිකාශය සහ විශාල උත්තරීත්වය දායක කරයි.

• පිළිබඳ පාලනය: තීරණ කාලය පිළිබඳව නිශ්චය කිරීමෙන්, PWM යනු උත්පාදිත විද්‍යුත් තීරණය හෝ ධාරාව පිළිබඳ නිශ්චය පාලනය ලබා දෙයි.

• විවිධත්වය: PWM යනු මොටර් පාලනය, LED දිමින්, ශක්ති පාලනය වැනි විවිධ භාවික භූමිකා සඳහා වැදගත් බවෙන් ප්‍රතික්‍රියා කළ හැක.

5. PWM හී අවමානයන්

• අල්ලීම් ප්‍රතිස්ථාපනය (EMI): PWM සංකේත ප්‍රමාණයේ විශාල ක්‍රමානුකූල සංකේත වන අතර, එය විශාල ක්‍රමානුකූලතාවයේදී අල්ලීම් ප්‍රතිස්ථාපනය ඉතාවත් සිදු කරයි. PWM සංකේත නිර්මාණයේදී නිශ්චිත අල්ලීම් ප්‍රතිස්ථාපනය සහ අවිශ්විත්ර ක්‍රමානුකූල ක්‍රමානුකූලතා භාවිතා කළ යුතුය.

• ශබ්දය: ක්‍රමානුකූල බොහෝ භාවික භූමිකාවල (උදා: අධීරණ වාදීන් හෝ මොටර් පාලනය) PWM සංකේත ශබ්දය ඇතුළත් කරයි. මෙම අවිකාශය PWM ක්‍රමානුකූලතාවය තෝරා ගැනීමෙන් විසඳිය හැක.

සාරාංශ

PWM (Pulse Width Modulation) විශාලත්ව කාලයේ, උත්පාදිත විද්‍යුත් තීරණය තීරණ කාලයට අනුපාතික වේ. තීරණ කාලය යනු PWM ක්‍රමානුකූල කාලයේ සංකේතය ඉහළ වන කාලයේ ප්‍රමාණයයි, එය මධ්‍යම උත්පාදිත විද්‍යුත් තීරණය පාලනය කරයි. තීරණ කාලය වෙනස් කිරීමෙන්, උත්පාදිත විද්‍යුත් තීරණය හෝ ධාරාව පුද්ගලීකරණය කළ හැක, එය ආපුරා විද්‍යුත් තීරණය වෙනස් කරනු නොලැබේ. PWM ප්‍රවේශය මොටර් පාලනය, LED දිමින්, ශක්ති පාලනය වැනි විවිධ භාවික භූමිකාවලදී භාවිතා කරන අතර, විශාල උත්තරීත්වය සහ නිශ්චය පාලනය ලබා දෙයි.