Jinsi vijiji na muda wa kazi huunganikana katika pulse width modulation (PWM)?

Uhusiano kati ya Voto na Duty Cycle katika Pulse Width Modulation (PWM)

Pulse Width Modulation (PWM) ni tekniki inayoregeza vito vya mwisho kwa kudhibiti duty cycle ya ishara ya kutumia/tukio. PWM inatumika sana katika maeneo kama utumiaji wa mikono, usimamizi wa nguvu, na kurekebisha LED. Kuelewa uhusiano kati ya voto na duty cycle katika PWM ni muhimu kwa kutumia na kujenga mifumo ya PWM vizuri.

1. Mwongozo Msingi wa PWM

• Ishara ya PWM: Ishara ya PWM ni mzunguko wa mraba unaofanana kila wakati lakini una vigezo vya juu (on) na chini (off) vilivyovunjika kila mzunguko. Hii viwango linatafsiriwa kama duty cycle.

• Duty Cycle: Duty cycle ni uwiano wa muda ambapo ishara ina vigezo vya juu (on) kwa muda wa mfululizo wa PWM. Inahesabiwa kama asilimia au kama sehemu kati ya 0 na 1. Kwa mfano, duty cycle wa 50% inatafsiriwa kama ishara ina vigezo vya juu kwa nusu mzunguko na chini kwa nusu mzunguko; duty cycle wa 100% inatafsiriwa kama ishara ina vigezo vya juu kwa muda mzima; na duty cycle wa 0% inatafsiriwa kama ishara ina vigezo vya chini kwa muda mzima.

• Kiwango cha PWM: Kiwango cha PWM huchagua muda wa kila mzunguko. Kiwango cha juu huunda mzunguko wa fupi, na ishara ya PWM hutabadilika kwa haraka zaidi.

2. Uhusiano kati ya Voto na Duty Cycle katika PWM

• Vito Vya Mwisho: Katika PWM, vito vya mwisho vinadumu kwa uwiano wa duty cycle. Ikiwa vito vya pikipiki vya ishara ya PWM ni   ${\mathrm{<br>\; }}_{}$Vmax, vito vya mwisho   ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">Vavg\; yanaweza\; hesabiwa\; kwa\; kutumia\; tofauti\; ifuatayo:</span>\; }}_{}$

Vavg=D×Vmax

Hapa:

• Vavg ni vito vya mwisho.

• D ni duty cycle (0 ≤ D ≤ 1).

• Vmax ni vito vya pikipiki vya ishara ya PWM (zitanavyokuwa ni vito vya huduma).

• Matokeo ya Duty Cycle kwa Vito Vya Mwisho:

• Wakati duty cycle ni 0%, ishara ya PWM ina vigezo vya chini, na vito vya mwisho ni 0.

• Wakati duty cycle ni 100%, ishara ya PWM ina vigezo vya juu, na vito vya mwisho yanafanana na vito vya pikipiki Vmax.

• Wakati duty cycle ni kati ya 0% na 100%, vito vya mwisho yanapewa kulingana na vito vya pikipiki. Kwa mfano, duty cycle wa 50% hutoa vito vya mwisho vyanavyoenda nusu ya vito vya pikipiki.

3. Mifano ya Matumizi ya PWM

a. Utumiaji wa Mikono

• Katika utumiaji wa mikono, PWM inatumika kudhibiti mwendo au nguvu ya moto. Kwa kubadilisha duty cycle ya ishara ya PWM, vito vya mwisho vinaweza kudhibiti, kwa hiyo kubadilisha nguvu za mwisho ya moto. Kwa mfano, kupunguza duty cycle kunapunguza vito vya mwisho, kushikamana moto, na kuongeza duty cycle kunawezesha vito vya mwisho, kusonga moto.

b. Kurekebisha LED

• Katika matumizi ya kurekebisha LED, PWM inatumika kubadilisha ukuaji wa LED. Kwa kubadilisha duty cycle ya ishara ya PWM, barabara ya mwisho ya LED yanaweza kudhibiti, kwa hiyo kubadilisha ukuaji wake. Kwa mfano, duty cycle wa 50% hunaweza kutoa ukuaji wa LED unavyoenda nusu ya ukuaji wa pikipiki, na duty cycle wa 100% hutoa ukuaji wa LED wa pikipiki.

c. DC-DC Converters

• Katika DC-DC converters (kama vile buck converters au boost converters), PWM inatumika kudhibiti vito vya mwisho. Kwa kubadilisha duty cycle ya ishara ya PWM, on-time na off-time ya kifaa cha kutumia/tukio kinaweza kudhibiti, kwa hiyo kubadilisha vito vya mwisho. Kwa mfano, katika buck converter, kuongeza duty cycle kunarusha vito vya mwisho, na kupunguza duty cycle kunapunguza vito vya mwisho.

4. Faida za PWM

• Ufanisi wa Juu: PWM hutumia vitendo vya kutumia/tukio badala ya utaratibu wa mstari (kama kutumia voltage dividers), kwa hiyo kuhongeza hasara za nguvu na kuongeza ufanisi.

• Udhibiti wa Tume: Kwa kubadilisha duty cycle kwa tume, PWM inaweza kudhibiti vito vya mwisho au barabara ya mwisho vizuri.

• Uwezo wa Kutumika: PWM inaweza kubadilika kwa urahisi katika matumizi mbalimbali, kama vile utumiaji wa mikono, kurekebisha LED, na usimamizi wa nguvu.

5. Matatizo ya PWM

• Interference ya Electromagnetic (EMI): Tangu ishara za PWM ni ishara za kutumia/tukio kwa kiwango cha juu, wanaweza kutengeneza interference ya electromagnetic, hasa kwenye kiwango cha juu. Vitambulisho na vipimo sahihi vyanaweza kutumiwa katika udhibiti wa mifumo ya PWM.

• Sauti: Katika baadhi ya matumizi, ishara za PWM zinaweza kutokomea sauti, hasa katika vyombo vya sauti au mikono. Changamoto hii inaweza dhibitiwa kwa kutagua kiwango sahihi cha PWM.

Muhtasari

Katika Pulse Width Modulation (PWM), vito vya mwisho vinadumu kwa uwiano wa duty cycle. Duty cycle hutegemea kwa muda ambapo ishara ina vigezo vya juu katika mzunguko wa PWM, ambayo inaweza kubadilisha vito vya mwisho. Kwa kubadilisha duty cycle, vito vya mwisho au barabara ya mwisho yanaweza kudhibiti kwa urahisi bila kubadilisha vito vya huduma. Teknolojia ya PWM inatumika sana katika utumiaji wa mikono, kurekebisha LED, usimamizi wa nguvu, na matumizi mingine, inatoa ufanisi na udhibiti wa tume.