Impulslar kengligini modulyatsiya qilish (PWM)da voltaj va ish rejimi qanday bog'liq?

Impuls kengligini modulyatsiya qilish (PWM)da voltaj va ish rejimi orasidagi munosabat

Impuls kengligini modulyatsiya qilish (PWM) - bu o‘tkazma signali ish rejimini boshqarib, o‘rta chiqariladigan voltajni moliyalaydigan usul. PWM motorlarni boshqarish, energoressurslarni boshqarish va LED-ni yoritish kabi sohalarida keng qo‘llaniladi. PWM tizimlarini to‘g‘ri ishlatish va dizayn qilish uchun PWM-da voltaj va ish rejimi orasidagi munosabatni tushunish muhimdir.

1. PWM ning asosiy printsipi

• PWM signali: PWM signal - bu har bir tsiklda yuqori (yoqilgan) va past (ochiq) darajalarning o‘zgaruvchi proporsiya bilan aniq frekvensiyaga ega periodik kvadrat maydoni. Bu proporsiyaga ish rejimi deyiladi.

• Ish rejimi: Ish rejimi - bu PWM tsiklining umumiy davriga nisbatan signalning yuqoridagi (yoqilgan) vaqtining nisbati. Uni adashik 0 va 1 orasidagi kasr yoki foiz bilan ifodalash mumkin. Masalan, 50% ish rejimi - bu signalning yarim tsiklida yuqori, yarim tsiklida past bo‘lgani; 100% ish rejimi - bu signal doimiy ravishda yuqori; 0% ish rejimi - bu signal doimiy ravishda past bo‘lgan holat.

• PWM frekvensiyasi: PWM signali frekvensiyasi har bir tsiklni davom etishi muddatini belgilaydi. Yuqori frekvensiyalarda tsikllar qisqa bo‘ladi, va PWM signali tezroq o‘zgaradi.

2. PWM-da voltaj va ish rejimi orasidagi munosabat

• O‘rta voltaj: PWM-da o‘rta chiqariladigan voltaj ish rejimiga proporsional. Agar PWM signalining maksimal voltaji Vmax bo‘lsa, o‘rta chiqariladigan voltaj Vavg quyidagi formulada hisoblanadi:   ${\mathrm{<br>\; }}_{}$Vavg quyidagi formulada hisoblanadi:   ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">Vavg\; =\; D\; \times \; Vmax</span>\; }}_{}$

Vavg = D × Vmax

Bu yerda:

• Vavg - o‘rta chiqariladigan voltaj.

• D - ish rejimi (0 ≤ D ≤ 1).

• Vmax - PWM signalining maksimal voltaji (ko‘pincha ta'minot voltajiga teng).

• Ish rejimining o‘rta voltajga ta'siri:

• Aгар ish rejimi 0% bo‘lsa, PWM signal doimiy ravishda past bo‘ladi va o‘rta chiqariladigan voltaj 0 bo‘ladi.

• Aгар ish rejimi 100% bo‘lsa, PWM signal doimiy ravishda yuqori bo‘ladi va o‘rta chiqariladigan voltaj maksimal voltaj Vmax ga teng bo‘ladi.

• Aгар ish rejimi 0% va 100% orasida bo‘lsa, o‘rta chiqariladigan voltaj maksimal voltajning proporsiyasi bo‘ladi. Masalan, 50% ish rejimi o‘rta chiqariladigan voltajni maksimal voltajning yarmiga tenglaydi.

3. PWM ning qo‘llanilish misollar

a. Motorlarni boshqarish

• Motorlarni boshqarishda PWM motor tezligini yoki torq momentini moliyalash uchun ishlatiladi. PWM signali ish rejimini o‘zgartirish orqali motorga ta'minot voltajining o‘rta qiymati boshqarilishi mumkin, shuning uchun motorni chiqaradigan quvvati moslashadi. Misol uchun, ish rejimini pasaytirish o‘rta voltajni pasaytiradi, shunda motor tezligi kamayadi, ish rejimini oshirish o‘rta voltajni oshiradi, shunda motor tezligi oshadi.

b. LED ni yoritish

• LED yoritish sohalarida PWM LEDning yoritish darajasini o‘zgartirish uchun ishlatiladi. PWM signali ish rejimini o‘zgartirish orqali LEDdan o‘tadigan o‘rta toki boshqarilishi mumkin, shuning uchun uning yoritish darajasi moslashadi. Masalan, 50% ish rejimi LEDning maksimal yoritish darajasining yarmiga teng, 100% ish rejimi LEDni butunlay yoritadi.

c. DC-DC konverterlar

• DC-DC konverterlarda (masalan, buck konverterlar yoki boost konverterlar) PWM chiqariladigan voltajni moliyalash uchun ishlatiladi. PWM signali ish rejimini o‘zgartirish orqali o‘tkazma qurilmasining yoqilgan va ochiq vaqtini boshqarish mumkin, shuning uchun chiqariladigan voltaj moslashadi. Masalan, buck konverterda ish rejimini oshirish chiqariladigan voltajni oshiradi, ish rejimini pasaytirish chiqariladigan voltajni pasaytiradi.

4. PWM ning afzalliklari

• Yuqori samaradorlik: PWM o‘tkazma operatsiyalar orqali voltajni boshqaradi, emas, xattaroq boshqarish (masalan, rezistorli voltaj bo‘lish) orqali, bu esa energiya yo‘qotishlarini pasaytiradi va samaradorlikni oshiradi.

• Aniq boshqarish: Ish rejimini aniq o‘zgartirish orqali PWM chiqariladigan voltaj yoki tokni aniq boshqarish imkonini beradi.

• Moslashuvchanlik: PWM motorlarni boshqarish, LED yoritish, energoressurslarni boshqarish kabi turli sohalarga oson moslasha oladi.

5. PWM ning cheklamalari

• Elektromagnit interferentsiya (EMI): PWM signal yuqori frekvensiyali o‘tkazma signal bo‘lib, ayniqsa yuqori frekvensiyalarda elektromagnit interferentsiyani yaratishi mumkin. PWM tizimlari dizaynida to‘g‘ri filtrlash va himoya usullaridan foydalanish kerak.

• Shovqin: Ba'zi sohalar uchun PWM signal audios qurilmalarda yoki motor haydashida eshitiladigan shovqin yaratishi mumkin. Bu muammo mos PWM frekvensiyasini tanlash orqali hal qilinishi mumkin.

Xulosa

Impuls kengligini modulyatsiya qilish (PWM)da o‘rta chiqariladigan voltaj ish rejimiga proporsional. Ish rejimi PWM tsiklida signalning yuqoridagi vaqtining proporsiyasini belgilaydi, bu esa o‘rta chiqariladigan voltajga ta'sir qiladi. Ish rejimini o‘zgartirish orqali chiqariladigan voltaj yoki tok qo‘llaniladigan ta'minot voltajini o‘zgartirishsiz moslasha oladi. PWM texnologiyasi motorlarni boshqarish, LED yoritish, energoressurslarni boshqarish va boshqa sohalarda keng qo‘llaniladi, yuqori samaradorlik va aniq boshqarishni taklif etadi.