Pulse eninin modulyasiyası (PWM). Analoq və rəqəmsal. PWM və PWM - bu nədir? PWM cərəyan və gərginlik tənzimləyicisi

Bu məqalədə K140UD6 əməliyyat gücləndiricisi əsasında həyata keçirilən birbaşa cərəyana əsaslanan tənzimləyicinin iki dövrə diaqramının təsviri verilmişdir.

PWM gərginlik tənzimləyicisi 12 volt - təsviri

Bu sxemlərin bir xüsusiyyəti, məsələn, və ya 12 volt təchizatı gərginliyi ilə faktiki olaraq hər hansı bir mövcud əməliyyat gücləndiricilərindən istifadə etmək imkanıdır.

Əməliyyat gücləndiricisinin (pin 3) inverting olmayan girişindəki gərginliyi dəyişdirərək, çıxış gərginliyini dəyişə bilərsiniz. Beləliklə, bu sxemlər cərəyan və gərginlik tənzimləyicisi, dimmerlərdə və həmçinin DC mühərrik sürət tənzimləyicisi kimi istifadə edilə bilər.

Sxemlər olduqca sadədir, onlar sadə və əlçatan radio komponentlərindən ibarətdir və düzgün quraşdırıldıqda dərhal işə başlayırlar. İdarəetmə açarı kimi güclü sahə effektli n-kanallı tranzistor istifadə olunur. Sahə effektli tranzistorun gücü, həmçinin radiatorun sahəsi yükün cari istehlakına uyğun olaraq seçilməlidir.

Sahə effektli tranzistorun qapısının qırılmasının qarşısını almaq üçün, 24 volt təchizatı gərginliyi olan bir PWM tənzimləyicisindən istifadə edərkən, VT2 qapısı ilə VT1 tranzistorunun kollektoru arasında 1 kOhm müqavimət bağlamaq və birləşdirmək lazımdır. müqavimət R7 ilə paralel olaraq 15 voltluq zener diodu.

Kontaktlarından biri yerə qoşulmuş bir yükdə gərginliyi dəyişdirmək lazımdırsa (bu bir avtomobildə baş verir), onda n kanallı sahə effektli tranzistorun drenajının qoşulduğu bir dövrə istifadə olunur. enerji mənbəyinin artısına və yük onun mənbəyinə bağlıdır.

Sahə effektli tranzistorun tam açılacağı şəraitin yaradılması arzu edilir, qapının idarəetmə sxemində 27...30 volt səviyyəsində artan gərginlikli bir qovşaq olmalıdır. Bu halda, mənbə və qapı arasındakı gərginlik 15 V-dan çox olacaqdır.

Yük cərəyanının istehlakı 10 amperdən azdırsa, PWM tənzimləyicisində güclü sahə effektli p-kanal tranzistorlarından istifadə etmək mümkündür.

İkinci sxemdə PWM gərginlik tənzimləyicisi 12 volt VT1 tranzistorunun növü də dəyişir və dəyişən rezistor R1-in fırlanma istiqaməti də dəyişir. Beləliklə, dövrənin ilk versiyasında idarəetmə gərginliyinin azalması (qulp “-” enerji mənbəyinə keçir) çıxış gərginliyinin artmasına səbəb olur. İkinci seçimlə hər şey tərsinə çevrilir.

kravitnik.narod.ru

Portativ USB osiloskop, 2 kanal, 40 MHz....

PWM prinsipi - impuls eninin modulyasiyası sabit nəbz təkrar sürətini qoruyarkən nəbzin genişliyini dəyişdirməkdir. Pulsların amplitudası dəyişməz olaraq qalır.

Nəbz genişliyinə nəzarət, yükə verilən gücü tənzimləmək lazım olduğu yerlərdə istifadə olunur. Məsələn, DC elektrik mühərrikləri üçün idarəetmə sxemlərində, impuls çeviricilərində, LED lampaların, LCD monitor ekranlarının, smartfon və planşetlərdə displeylərin parlaqlığını tənzimləmək üçün və s.

Elektron cihazlar üçün ikinci dərəcəli enerji təchizatı hazırda nəbz çeviriciləri əsasında qurulur, həmçinin aşağı tezlikli (audio) sinif D gücləndiricilərində, qaynaq maşınlarında, avtomobil akkumulyatorlarının şarj cihazlarında, çeviricilərdə və s. PWM imkan verir; analoq cihazların aşağı səmərəliliyi ilə müqayisədə ikincil enerji təchizatının səmərəliliyini artırmaq ( Səmərəlilik ).

Pulse eninin modulyasiyası analoq və ya rəqəmsal ola bilər.

Analoq Pulse Genişlik Modulyasiyası

Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, PWM ilə siqnal tezliyi və onun amplitudu həmişə sabitdir. PWM siqnalının ən vacib parametrlərindən biri impuls müddətinin nisbətinə bərabər olan vəzifə dövrüdür. t nəbz dövrünə qədər T. D = t/T . Beləliklə, 300 μs nəbz müddəti və 1000 μs nəbz dövrü olan bir PWM siqnalımız varsa, vəzifə dövrü 300/1000 = 0.3 olacaqdır. Doldurma əmsalı da faizlə ifadə edilir, bunun üçün doldurma əmsalı 100% vurulur. Yuxarıdakı nümunədən istifadə edərək, faiz doldurma əmsalı 0,3 x 100% = 30% təşkil edir.

Pulse vəzifə dövrü nəbz dövrünün onların müddətinə nisbətidir, yəni. doldurma amilinin qarşılığı. S = T/t .

Siqnal tezliyi nəbz dövrünün əksi kimi müəyyən edilir və 1 saniyədə tam impulsların sayını təmsil edir. Yuxarıdakı misal üçün, 1000 µs = 0,001 s müddətində tezlik F= 1/0,001 – 1000 (Hz).

PWM-nin mənası iş dövrünü dəyişdirərək orta gərginlik dəyərini tənzimləməkdir. Orta gərginlik dəyəri iş dövrü və gərginlik amplitudasının məhsuluna bərabərdir. Beləliklə, 0,3 vəzifə dövrü və 12 V gərginlik amplitudası ilə orta gərginlik dəyəri 0,3 x 12 = 3,6 (V) olacaqdır. İş dövrü nəzəri olaraq mümkün diapazonda 0% -dən 100% -ə qədər dəyişdikdə, gərginlik 0-dan 12 V-a qədər dəyişəcək, yəni. Pulse eninin modulyasiyası gərginliyi 0-dan siqnal amplituduna qədər tənzimləməyə imkan verir. Hansı ki, bir DC elektrik mühərrikinin fırlanma sürətini və ya lampanın parlaqlığını tənzimləmək üçün istifadə olunur.

PWM siqnalı mikrokontroller və ya analoq dövrə tərəfindən yaradılır. Bu siqnal adətən bipolyar və ya sahə effektli tranzistor keçid dövrəsi vasitəsilə enerji mənbəyinə qoşulmuş yüksək güclü yükü idarə edir. Kommutasiya rejimində yarımkeçirici qurğu ya açıq, ya da qapalı olur və aralıq vəziyyəti aradan qaldırılır. Hər iki halda, keçiddə cüzi istilik enerjisi sərf olunur. Bu güc keçiddən keçən cərəyanın və onun üzərindəki gərginliyin düşməsinin məhsuluna bərabər olduğundan və birinci halda keçiddən keçən cərəyan sıfıra yaxındır, ikincidə isə gərginlik.

Keçid vəziyyətlərində, əhəmiyyətli bir cərəyanın keçməsi ilə keçiddə əhəmiyyətli bir gərginlik var, yəni. Dağılan istilik gücü də əhəmiyyətlidir. Buna görə də, əsas olaraq, onlarla nanosaniyədə sürətli keçid müddəti olan aşağı ətalətli yarımkeçirici cihazlardan istifadə etmək lazımdır.

Açar dövrə LED-i idarə edirsə, aşağı siqnal tezliyində LED PWM siqnalının gərginliyindəki dəyişikliklə vaxtında yanıb-sönür. 50 Hz-dən yuxarı olan siqnal tezliklərində insan görmə qabiliyyətinin ətaləti səbəbindən yanıb-sönmələr birləşir. LED-in ümumi parlaqlığı doldurma faktorundan asılı olmağa başlayır - doldurma faktoru nə qədər aşağı olarsa, LED daha zəif parıldayır.

PWM-dən istifadə edərək DC mühərrikinin fırlanma sürətinə nəzarət edərkən, PWM tezliyi çox yüksək olmalıdır və səsli səs tezliklərinin diapazonundan kənarda olmalıdır, yəni. 15-20 kHz-dən çox, əks halda motor PWM tezliyində qulağı qıcıqlandıran bir cızıltı yayaraq "səs verəcək". Mühərrikin dayanıqlığı da tezlikdən asılıdır. Aşağı iş dövrü ilə aşağı tezlikli PWM siqnalı qeyri-sabit mühərrik işləməsinə və hətta mümkün mühərrikin dayandırılmasına səbəb olacaqdır.

Beləliklə, bir mühərriki idarə edərkən, PWM siqnalının tezliyini artırmaq arzu edilir, lakin hətta burada yarımkeçirici keçidin inertial xüsusiyyətləri ilə müəyyən edilmiş bir məhdudiyyət var. Açar gecikmələrlə açarsa, idarəetmə sxemi səhvlərlə işləməyə başlayacaq. Enerji itkilərinin qarşısını almaq və impuls çeviricisinin yüksək səmərəliliyinə nail olmaq üçün yarımkeçirici keçid yüksək sürət və aşağı keçiricilik müqavimətinə malik olmalıdır.

PWM çıxışından gələn siqnal sadə aşağı keçid filtrindən istifadə etməklə də orta hesabla götürülə bilər. Bəzən bu olmadan edə bilərsiniz, çünki müəyyən bir elektrik endüktansı və mexaniki ətalət var. PWM siqnallarının hamarlanması təbii olaraq PWM tezliyi idarə olunan cihazın cavab müddətini aşdıqda baş verir.

PWM iki girişdən istifadə etməklə həyata keçirilə bilər, bunlardan biri köməkçi generatordan dövri mişar dişi və ya üçbucaq siqnalı, digəri isə modulyasiya edən idarəetmə siqnalı ilə təmin edilir. PWM impulsunun müsbət hissəsinin müddəti müqayisə aparatının bir girişinə verilən idarəetmə siqnalının səviyyəsinin müqayisə cihazının digər girişinə verilən köməkçi generator siqnalının səviyyəsindən artıq olduğu vaxtla müəyyən edilir.

Köməkçi generatorun gərginliyi nəzarət siqnalının gərginliyindən yüksək olduqda, komparatorun çıxışı nəbzin mənfi hissəsinə malik olacaqdır.

Müqayisənin çıxışında dövri düzbucaqlı siqnalların iş dövrü və beləliklə, tənzimləyicinin orta gərginliyi modulyasiya edən siqnalın səviyyəsindən asılıdır və tezlik köməkçi generator siqnalının tezliyi ilə müəyyən edilir.

Rəqəmsal Pulse Genişlik Modulyasiyası

Rəqəmsal PWM adlı bir PWM növü var. Bu zaman siqnal dövrü düzbucaqlı alt impulslarla doldurulur və dövr üçün alt impulsların sayı tənzimlənir ki, bu da dövr üçün orta siqnal qiymətini müəyyən edir.

Rəqəmsal PWM-də dövr dolduran alt impulslar (və ya "birlər") dövrün istənilən yerində görünə bilər. Bir dövr ərzində orta gərginlik dəyəri yalnız onların sayı ilə müəyyən edilir, subpulslar bir-birinin ardınca gedərək birləşə bilər. Ayrı-ayrı alt impulslar açarın daha sərt iş rejiminə gətirib çıxarır.

Rəqəmsal PWM siqnal mənbəyi olaraq, 10 bitlik çıxış siqnalı olan kompüterin COM portundan istifadə edə bilərsiniz. 8 məlumat biti və 2 başlanğıc/stop bitini nəzərə alaraq, COM port siqnalı 1-dən 9-a qədər "bir" ehtiva edir ki, bu da təchizatı gərginliyinin 10-90% diapazonunda gərginliyi 10% addımlarla tənzimləməyə imkan verir. .

DC mühərrikinin fırlanma sürətini idarə etməyin ən sadə üsulu nəbz eni modulyasiyasının (PWM və ya PWM) istifadəsinə əsaslanır. Bu metodun mahiyyəti ondan ibarətdir ki, tədarük gərginliyi mühərrikə impulslar şəklində verilir. Bu halda, nəbzin təkrarlanma sürəti sabit qalır, lakin onların müddəti dəyişə bilər.

PWM siqnalı vəzifə dövrü və ya vəzifə dövrü kimi bir parametr ilə xarakterizə olunur. Bu, vəzifə dövrünün əksidir və nəbz müddətinin onun dövrünə nisbətinə bərabərdir.

D = (t/T) * 100%

Aşağıdakı rəqəmlər müxtəlif iş dövrləri ilə PWM siqnallarını göstərir.


Bu idarəetmə üsulu ilə motorun fırlanma sürəti PWM siqnalının iş dövrü ilə mütənasib olacaqdır.

Sadə DC Motor İdarəetmə Dövrəsi

Ən sadə DC mühərrik idarəetmə sxemi, qapısı PWM siqnalı ilə təchiz edilmiş sahə effektli tranzistordan ibarətdir. Bu dövrədəki tranzistor mühərrik terminallarından birini yerə keçirən elektron açar rolunu oynayır. Tranzistor impuls müddəti anında açılır.

Mühərrik belə işə salındıqda necə davranacaq? PWM siqnalının tezliyi aşağı olarsa (bir neçə Hz), motor fırıldaqla dönəcək. Bu, PWM siqnalının kiçik bir iş dövrü ilə xüsusilə nəzərə çarpacaqdır.
Yüzlərlə Hz tezliyində mühərrik davamlı olaraq fırlanacaq və fırlanma sürəti iş dövrünə mütənasib olaraq dəyişəcəkdir. Kobud desək, mühərrik ona verilən enerjinin orta dəyərini "qavrayacaq".

PWM siqnalını yaratmaq üçün dövrə

PWM siqnalını yaratmaq üçün bir çox sxem var. Ən sadələrindən biri 555 taymerə əsaslanan dövrədir. Minimum komponentlər tələb edir, heç bir quraşdırma tələb etmir və bir saat ərzində yığıla bilər.


VCC dövrəsinin təchizatı gərginliyi 5 - 16 Volt aralığında ola bilər. Demək olar ki, hər hansı bir diod VD1 - VD3 diodları kimi istifadə edilə bilər.

Bu dövrənin necə işlədiyini başa düşmək istəyirsinizsə, 555 taymerinin blok diaqramına müraciət etməlisiniz. Taymer gərginlik bölücüdən, iki komparatordan, flip-flopdan, açıq kollektor keçidindən və çıxış tamponundan ibarətdir.



Enerji təchizatı (VCC) və sıfırlama sancaqları enerji təchizatı plus, deyək ki, +5 V, torpaq pin (GND) isə mənfi ilə bağlıdır. Transistorun açıq kollektoru (DISC pin) bir rezistor vasitəsilə müsbət enerji təchizatı ilə birləşdirilir və PWM siqnalı ondan çıxarılır. CONT pin istifadə edilmir, ona bir kondansatör qoşulur. THRES və TRIG müqayisə pinləri birləşdirilir və dəyişən rezistordan, iki dioddan və bir kondansatördən ibarət olan RC dövrəsinə qoşulur. Dəyişən rezistorun orta sancağı OUT pininə bağlıdır. Rezistorun həddindən artıq terminalları diodlar vasitəsilə ikinci terminal ilə yerə qoşulan bir kondansatora bağlanır. Diodların bu daxil edilməsi sayəsində kondansatör dəyişən rezistorun bir hissəsi ilə doldurulur və digəri vasitəsilə boşaldılır.

Güc açıldığı anda OUT pin aşağı məntiqi səviyyədədir, sonra VD2 diodu sayəsində THRES və TRIG pinləri də aşağı səviyyədə olacaq. Üst müqayisəçi çıxışı sıfıra, aşağı isə birə keçirəcək. Tətiyin çıxışı sıfıra təyin ediləcək (çıxışda çevirici olduğu üçün), tranzistorun açarı bağlanacaq və OUT pin yüksək səviyyəyə qoyulacaq (girişdə çevirici olduğu üçün). Sonra, C3 kondansatörü VD1 diodundan doldurulmağa başlayacaq. Müəyyən bir səviyyəyə doldurulduqda, aşağı komparator sıfıra keçəcək, sonra isə yuxarı müqayisə cihazı çıxışı birinə keçir. Tətik çıxışı birlik səviyyəsinə təyin ediləcək, tranzistor açarı açılacaq və OUT pin aşağı səviyyəyə qoyulacaq. Kondansatör C3 tamamilə boşalana və komparatorlar tətiyi başqa vəziyyətə keçirənə qədər VD2 diodundan boşalmağa başlayacaq. Sonra dövr təkrarlanacaq.

Bu dövrə tərəfindən yaradılan PWM siqnalının təxmini tezliyi aşağıdakı düsturla hesablana bilər:


F = 1.44/(R1*C1), [Hz]

burada R1 ohm, C1 faraddır.

Yuxarıdakı diaqramda göstərilən dəyərlərlə PWM siqnalının tezliyi bərabər olacaq:


F = 1,44/(50000*0,0000001) = 288 Hz.

PWM DC motor sürət tənzimləyicisi

Yuxarıda təqdim olunan iki sxemi birləşdirək və biz sadə bir DC mühərrik sürət tənzimləyicisi dövrəsini alırıq ki, bu da oyuncağın, robotun, mikro qazmanın və s.-nin mühərrik sürətini idarə etmək üçün istifadə edilə bilər.



VT1 müəyyən bir gərginlikdə və şaft yükündə maksimum mühərrik cərəyanına tab gətirə bilən n tipli sahə effektli tranzistordur. VCC1 5 ilə 16 V arasındadır, VCC2 VCC1-dən böyük və ya ona bərabərdir.

Sahə effektli tranzistor əvəzinə bipolyar n-p-n tranzistoru, Darlington tranzistoru və ya uyğun gücün opto-relesini istifadə edə bilərsiniz.

Nəbz eni modulyasiyası olan tənzimləyicilərdən istifadə edərək güclü istehlakçıların təchizatı gərginliyini tənzimləmək rahatdır. Belə tənzimləyicilərin üstünlüyü ondan ibarətdir ki, çıxış tranzistoru keçid rejimində işləyir, yəni onun iki vəziyyəti var - açıq və ya qapalı. Məlumdur ki, tranzistorun ən böyük istiləşməsi yarı açıq vəziyyətdə baş verir ki, bu da onu böyük bir radiatora quraşdırmaq və həddindən artıq istiləşmədən xilas etmək ehtiyacına gətirib çıxarır.

Mən sadə bir PWM tənzimləyici dövrə təklif edirəm. Cihaz 12V DC gərginlik mənbəyindən qidalanır. Göstərilən tranzistor nümunəsi ilə 10A-a qədər cərəyana tab gətirə bilər.

Cihazın işini nəzərdən keçirək: VT1 və VT2 tranzistorlarında tənzimlənən iş dövrü ilə multivibrator yığılır. Nəbzlərin təkrarlanma tezliyi təxminən 7 kHz-dir. VT2 tranzistorunun kollektorundan impulslar yükü idarə edən əsas tranzistor VT3-ə göndərilir. İş dövrü dəyişən R4 rezistoru ilə tənzimlənir. Bu rezistorun kaydırıcısı həddindən artıq sol vəziyyətdə olduqda, yuxarı diaqrama baxın, cihazın çıxışındakı impulslar dardır, bu tənzimləyicinin minimum çıxış gücünü göstərir. Həddindən artıq sağ vəziyyətdə, alt diaqrama baxın, impulslar genişdir, tənzimləyici tam gücdə işləyir.


KT1-də PWM əməliyyatının diaqramı

Bu tənzimləyicidən istifadə edərək, 12 V məişət közərmə lampalarını, izolyasiya edilmiş korpuslu bir DC motorunu idarə edə bilərsiniz. Tənzimləyici avtomobildə istifadə olunarsa, minusun gövdəyə qoşulduğu yerdə, şəkildə göstərildiyi kimi əlaqə pnp tranzistoru vasitəsilə aparılmalıdır.
Təfərrüatlar: Generatorda demək olar ki, istənilən aşağı tezlikli tranzistorlar işləyə bilər, məsələn KT315, KT3102. Açar tranzistor IRF3205, IRF9530. Biz pnp tranzistoru P210-u KT825 ilə əvəz edə bilərik və yükü 20A-a qədər cərəyanla birləşdirə bilərik!

Və yekun olaraq demək lazımdır ki, bu tənzimləyici mənim avtomobilimdə iki ildən çoxdur daxili istilik mühərriki ilə işləyir.

Radioelementlərin siyahısı

Təyinat Növ Denominasiya Kəmiyyət QeydMağazaMənim bloknotum
VT1, VT2 Bipolyar tranzistor

KTC3198

2 Notepad üçün
VT3 Sahə effektli tranzistorN302AP1 Notepad üçün
C1 Elektrolitik kondansatör220 uF 16 V1 Notepad üçün
C2, C3 Kondansatör4700 pF2 Notepad üçün
R1, R6 Rezistor

4,7 kOhm

2 Notepad üçün
R2 Rezistor

2,2 kOhm

1 Notepad üçün
R3 Rezistor

27 kOhm

1 Notepad üçün
R4 Dəyişən rezistor150 kOhm1 Notepad üçün
R5 Rezistor

PWM və ya PWM (Pulse-Width Modulation) - impuls eninin modulyasiyası- Bu üsul gərginliyin və cərəyanın böyüklüyünə nəzarət etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. PWM-in hərəkəti sabit amplituda və sabit tezlikli nəbzin genişliyini dəyişdirməkdir.

PWM tənzimlənməsinin xüsusiyyətləri impuls çeviricilərində, DC mühərrikləri və ya LED-lərin parlaqlığını idarə etmək üçün dövrələrdə istifadə olunur.

PWM iş prinsipi

PWM-nin işləmə prinsipi, adından da göründüyü kimi, siqnalın nəbz genişliyini dəyişdirməkdir. Pulse eni modulyasiya metodundan istifadə edərkən siqnal tezliyi və amplituda sabit qalır. PWM siqnalının ən vacib parametri aşağıdakı düsturla müəyyən edilə bilən vəzifə dövrüdür:

Həmçinin qeyd etmək olar ki, yüksək və aşağı siqnalın vaxtının cəmi siqnalın müddətini müəyyən edir:

Harada:

  • Ton - yüksək səviyyəli vaxt
  • Toff - aşağı səviyyəli vaxt
  • T - siqnal dövrü

Siqnalın yüksək və aşağı vaxtı aşağıda göstərilən şəkildə göstərilmişdir. U1 gərginliyi siqnalın yüksək səviyyəli vəziyyətidir, yəni onun amplitudasıdır.

Aşağıdakı rəqəm müəyyən bir yüksək və aşağı vaxt intervalı olan bir PWM siqnalının nümunəsidir.

PWM iş dövrünün hesablanması

Nümunədən istifadə edərək PWM vəzifə dövrünün hesablanması:

Doldurma faizini hesablamaq üçün oxşar hesablamalar aparmalı və nəticəni 100% -ə vurmalısınız:

Hesablamadan göründüyü kimi, bu nümunədə siqnal (yüksək səviyyə) 0,357 və ya başqa bir şəkildə 37,5% -ə bərabər bir doldurma ilə xarakterizə olunur. Doldurma faktoru mücərrəd dəyərdir.

Pulse eni modulyasiyasının vacib bir xüsusiyyəti də düsturla hesablanan siqnal tezliyi ola bilər:

Düsturdakı vahidlərin uyğun gəlməsi üçün nümunəmizdə T-nin dəyəri saniyələrlə alınmalıdır. Tezlik düsturu 1/san olduğundan, gəlin 800ms-i 0,8 saniyəyə çevirək.

Nəbz genişliyini tənzimləmək imkanı sayəsində, məsələn, orta gərginlik dəyərini dəyişdirmək mümkündür. Aşağıdakı rəqəm eyni siqnal tezliyini və eyni amplitudasını qoruyarkən müxtəlif iş dövrlərini göstərir.

Orta PWM gərginliyini hesablamaq üçün iş dövrünü bilməlisiniz, çünki orta gərginlik iş dövrünün və siqnal gərginliyinin amplitudunun məhsuludur.
Məsələn, iş dövrü 37,5% (0,357) bərabər idi və U1 = 12V gərginlik amplitudası orta gərginlik Uav verəcəkdir:

Bu halda, PWM siqnalının orta gərginliyi 4,5 V təşkil edir.

PWM, təchizatı gərginliyi U1-dən 0-a qədər olan diapazonda gərginliyi azaltmaq üçün çox sadə bir qabiliyyət verir. Bu, məsələn, orta gərginlik dəyəri ilə işləyən DC (birbaşa cərəyan) mühərrikinin fırlanma sürəti üçün istifadə edilə bilər.

PWM siqnalı mikrokontroller və ya analoq sxem tərəfindən yaradıla bilər. Belə sxemlərdən gələn siqnal aşağı gərginlik və çox aşağı çıxış cərəyanı ilə xarakterizə olunur. Güclü yükləri tənzimləmək lazımdırsa, məsələn, bir tranzistordan istifadə edərək bir idarəetmə sistemindən istifadə edilməlidir.

Bu bipolyar və ya sahə effektli tranzistor ola bilər. Aşağıdakı nümunələrdə istifadə olunacaq.



PWM-dən istifadə edərək LED-ə nəzarət nümunəsi.

PWM siqnalı VT1 tranzistorunun bazasına R1 rezistoru vasitəsilə verilir, başqa sözlə, siqnal dəyişdikcə tranzistor VT1 açılır və sönür. Bu, aşağıda göstərildiyi kimi tranzistorun adi açarla əvəz oluna biləcəyi vəziyyətə bənzəyir:


Açar bağlandıqda, LED 12V gərginlikli R2 rezistoru (cari məhdudlaşdırıcı) vasitəsilə qidalanır. Və keçid açıq olduqda, dövrə kəsilir və LED sönür. Aşağı tezlikli belə keçid nəticəsində .

Bununla belə, LED-lərin intensivliyinə nəzarət etmək lazımdırsa, insan gözünü aldatmaq üçün PWM siqnalının tezliyini artırmaq lazımdır. Teorik olaraq, 50 Hz tezliyində keçid artıq insan gözü üçün görünməzdir, bu da LED-in parlaqlığını azaltma effekti ilə nəticələnir.

İş dövrü nə qədər aşağı olarsa, LED bir o qədər zəif olacaq, çünki LED bir müddət ərzində daha az müddətə yanacaq.

Eyni prinsip və oxşar sxem üçün istifadə edilə bilər. Bir mühərrik vəziyyətində isə iki səbəbə görə daha yüksək keçid tezliyindən (15-20 kHz-dən yuxarı) istifadə etmək lazımdır.

Bunlardan birincisi mühərrikin çıxara biləcəyi səsə aiddir (xoşagəlməz cığıltı). 15-20 kHz tezliyi insan qulağının eşitmə qabiliyyətinin nəzəri həddidir, ona görə də bu həddən yuxarı tezliklər eşidilməyəcək.

İkinci sual mühərrikin dayanıqlığına aiddir. Mühərriki aşağı iş dövrü ilə aşağı tezlikli siqnalla idarə edərkən, mühərrik sürəti qeyri-sabit olacaq və ya tam dayanmağa səbəb ola bilər. Buna görə də, PWM siqnalının tezliyi nə qədər yüksəkdirsə, orta çıxış gərginliyinin sabitliyi bir o qədər yüksəkdir. Həmçinin daha az gərginlik dalğası var.

Bununla birlikdə, PWM siqnalının tezliyini çox artırmamalısınız, çünki yüksək tezliklərdə tranzistorun tam açılması və ya bağlanması üçün vaxt olmaya bilər və idarəetmə dövrəsi düzgün işləməyəcəkdir. Bu xüsusilə sahə effektli tranzistorlar üçün doğrudur, burada doldurulma müddətləri dizayndan asılı olaraq nisbətən uzun ola bilər.

PWM siqnalının çox yüksək tezliyi də tranzistorda itkilərin artmasına səbəb olur, çünki hər keçid enerji itkisinə səbəb olur. Yüksək tezliklərdə böyük cərəyanlara nəzarət edərkən, aşağı keçirmə müqavimətinə malik yüksək sürətli tranzistor seçmək lazımdır.

Nəzarət edərkən, tranzistor VT1-ni tranzistor söndürüldükdə görünən induksiya dalğalarından qorumaq üçün bir dioddan istifadə etməyi unutmayın. Bir diodun istifadəsi sayəsində induksiya nəbzi onun vasitəsilə boşaldılır və mühərrikin daxili müqaviməti, bununla da tranzistoru qoruyur.