4 февраля 2014 г.

ШИМ в теории

ШИМ или Широтно-импульсная модуляция. (PWM — Pulse Width Modulation)
Вкратце, это управление напряжением с помощью импульсов.
Или как цифровым сигналом регулировать аналоговое напряжение.

Представим, что нам нужно менять яркость свечения светодиода, тогда мы его подключим к переменному резистору. Если нам нужна точная яркость, можно рассчитать необходимое сопротивление резистора.

Но лишняя мощность остаётся на резисторе и переходит в ненужное нам тепло. А если мы будем таким же образом ограничивать скорость вращения мотора, то резистор начнёт заметно нагреваться.

К тому же не всегда удобно каждый раз настраивать потенциометр когда мы хотим изменить напряжение.

Решить эти проблемы позволяет ШИМ, его довольно просто собрать (можно использовать даже мультивибратор) и им легко управлять.

А теперь представим что мы к светодиоду приделали кнопку и можем его быстро включать и выключать. Настолько быстро что сам светодиод не успевает потухнуть.

К примеру если мы пол мили секунды будем держать его включённым, он будет набирать яркость (полностью загореться не успеет), а остальные пол секунды держать его выключенным, он будет терять яркость (полностью потухнуть не успеет).

Получается что светодиод горит в половину возможной яркости.

Вот так выглядит ШИМ из прямоугольных импульсов .

В этом случае на выходе половина возможного напряжения.

Импульс - тот момент когда на выходе > 0 
Период - время между 2 импульсами

Для того чтобы из импульсов получить аналоговое напряжение, можно воспользоваться RC или LC цепочкой.

После которой можно снимать уже аналоговое напряжение.

Аналоговое напряжение определяется
скважностью (или коэффициентом заполнения). Отношением длительностью периода к длительности импульса.

Если импульс занимает 30% от длительности периода

То аналоговое значение напряжение будет 30% от амплитуды импульсов.


Синяя полоса это значение аналогового напряжения.

ШИМ используется для установки яркости дисплеев и различных индикаторов, для регулировки скорости вращения двигателей и т.д. 

Информация отсюда:

Комментариев нет :

Отправить комментарий