Archív značiek: PWM
Tu ste netrpezliví, aby ste zo seba urobili mocnú LEDkovú kravinu, ktorá bude blikať a trblietať. Áno, dokonca aj v RGB a plynule. Zozbierali ste tento prípad, pozreli ste sa na počet kanálov, ktoré musíte riadiť, a premýšľali o tom ...
▌Čo je zlé na PWM?
Áno, všetko je s ním v poriadku, len zvyčajne existuje len niekoľko hardvérových kanálov. A softvérové PWM má množstvo nevýhod. Áno, môžete to vziať na základňu pomocou jediného časovača na zostavenie viackanálového PWM, ale koľko prerušených hovorov budeme mať?
Každý jednotlivý front bude vyžadovať svoje vlastné prerušenie zmeny úrovne. A predstavte si, že tieto kanály nebudeme mať 4, ale 40? Alebo 400? Áno, ovládač sa nedostane z prerušenia. Prerušenia sa budú navzájom prekrývať, čo bude generovať jitter. Nehovoriac o skutočnosti, že všetky tieto kanály budú musieť byť pretriedené podľa trvania pri akejkoľvek zmene pracovného cyklu. Vo všeobecnosti to bude stále hlúpe.
▌BAM nás zachráni
Ale existuje riešenie. Táto metóda sa nazýva BAM. Jeho podstatou je, že záťaž zapíname impulzmi, kúsok po kúsku, s trvaním rovnajúcim sa hmotnosti výboja.
V dôsledku toho máme vysokú diskrétnosť, ale zároveň máme len 7 prerušení pre ľubovoľný počet kanálov. Podľa hodností.
Všetko je integrované rovnakým spôsobom ako konvenčné PWM. Existuje však niekoľko nuancií:
- Frekvencia pláva a pri malých výbojoch stúpa. Pre LED alebo vyhrievaciu podložku je to jedno. Ale nekŕmil by som motor alebo inú záťaž reaktívnymi prvkami, ako sú vinutia alebo nádrže s takýmto signálom.
- Pri prechode z malých mierok na jednu veľkú sa pozoruje blikanie. Ale to sa dá vyriešiť, podrobnosti nižšie.
- Je lepšie dať váhu od väčšej po menšiu, takže vplyv druhého bodu je menej viditeľný.
 |
Mikroobvody na spínanie napájacích zdrojov. Adresár.
Vydavateľstvo: Dodeka.
Veľmi dobrý sprievodca. Pozoruhodný v tom, že je to ... najbežnejší preklad datasheetov. Jeden k jednému, obrázok k obrázku.
Preložených datasheetov je veľa, len zoznam v štyroch stĺpcoch zaberie tucet strán. Našiel som tam všetky impulzné mikroobvody, ktoré som poznal! A čo poteší najmä to, že existuje dokumentácia k domácej stavebnici. S ktorými sú vždy problémy. Ak nezdvihnete analóg a nepotiahnete papier na ňom, píšte zbytočne.
DC-DC konverzia
Na zmenu jednosmerného napätia pomocou minimálne straty sa používajú DC-DC prevodníky pracujúce na princípe pulznej šírkovej modulácie ( PWM, ona je PWM v Basurmane). Ak ste nečítali moje predchádzajúce články, kde som podrobne vysvetlil princíp fungovania PWM, potom vám to v krátkosti pripomeniem. Základným princípom je, že napätie nie je dodávané v kontinuálnom prúde, ako v lineárnych stabilizátoroch, ale v krátkych impulzoch a pri vysokej frekvencii.
 |
Teda pri vašom východe PWM ovládač, napríklad, najprv na desať mikrosekúnd napätie, napríklad dvanásť voltov, potom je pauza. Povedzme rovnakých desať mikrosekúnd, keď na výstupe nie je vôbec žiadne napätie. Potom sa všetko opakuje, akoby sme rýchlo, rýchlo zapínali a vypínali vypínač.
Získame tak pravouhlé impulzy. Ak si spomenieme na matan a konkrétne integráciu, tak po integrácii týchto impulzov dostaneme oblasť pod obrazcom načrtnutú impulzmi. Zmenou šírky impulzov a ich prechodom cez integrátor je teda možné plynulo meniť napätie z nuly na maximum s akýmkoľvek krokom a prakticky bez straty.
Ako integrátor slúži ako kondenzátor, je nabitý na špičke a počas prestávok dodáva energiu obvodu. Taktiež je tam vždy sériovo umiestnená tlmivka, ktorá slúži aj ako zdroj energie, len ukladá a vydáva prúd. Preto takéto meniče s malými rozmermi ľahko napájajú silné zaťaženie a zároveň takmer nespotrebúvajú energiu na nadmerné zahrievanie.
Ak som nestíhal, tak som to pre jednoduchosť posunul do zrozumiteľného "kanalizačné lôžko". Pozrite sa na obrázok, kde je kľúčový tranzistor PWM ovládač je podobný ventil, otvára a zatvára kanál. Kondenzátor je to banka, ktorá akumuluje energiu. Plyn ide o mohutnú turbínu, ktorá prúdením rozptyľuje pri otvorenom ventile svojou zotrvačnosťou vodu cez potrubie aj po zatvorení ventilu.
Samozrejme, je ťažké vyvinúť takýto zdroj svojpomocne, vyžaduje sa dobré vzdelanie v oblasti elektroniky, ale nemali by ste sa na to namáhať. šikovných chalanov z Motorola, STM, Dallas a ďalšie Philips'ov pre nás všetko vymyslel a už prepustil hotové mikroobvody obsahujúci PWM regulátor. Stačí to prispájkovať a pridať bodykit, ktorý nastaví parametre práce, a nemusíte nič vymýšľať sami, v datasheetoch je podrobne popísané, čo a ako pripojiť, aké nominálne hodnoty zvoliť a niekedy aj dať hotový výkres dosky plošných spojov. Stačí vedieť trochu anglicky :)
Pri písaní článku o UART vám napadla jedna zvrátená myšlienka – na základe UARTu môžete zorganizovať najprirodzenejšie nízkodiskrétne PWM!
Stačí si niekde v pamäti spraviť premennú, kde nalepíme číslo s daným pracovným cyklom núl a jednotiek a po prerušení vyprázdňovania buffera toto číslo opäť natlačíme do registra UDRE. Generovanie PWM teda bude spontánne, bez zbytočných gest. Je pravda, že môžete získať iba 10 rôznych hodnôt PWM, ale zadarmo !!!
Pre tých, ktorí nerozumejú ako, uvediem čísla, ktoré bude potrebné priebežne posielať cez UART:
dostaneme dve ďalšie hodnoty vďaka štartovacím a stop bitom.
00000000 — 1/10
00000001 — 2/10
00000011 — 3/10
00000111 — 4/10
00001111 — 5/10
00011111 — 6/10
00111111 — 7/10
01111111 — 8/10
11111111 — 9/10
Áno, a frekvencie tam možno získať nefigovye!
Krása! =))))
Už niekoľkokrát som nadával na cudzie slovo PWM. Je načase si ujasniť a ujasniť, čo to je. Vo všeobecnosti už, ale stále opakujem v rámci môjho kurzu.
v skratke, Modulácia šírky impulzu(v buržoáznej notácii sa tento režim nazýva PWM — Modulácia šírky impulzu) je spôsob nastavenia analógového signálu digitálna metóda, teda z digitálneho výstupu, ktorý dáva len nuly a jednotky, získate plynule sa meniace hodnoty. Znie to šialene, ale napriek tomu to funguje. A pointa je:
Predstavte si ťažký zotrvačník, ktorý môžete otáčať motorom. A motor môžete zapnúť alebo vypnúť. Ak ho budeš stále zapínať, tak sa zotrvačník vytočí na maximálnu hodnotu a bude sa tak točiť. Ak ho vypnete, v dôsledku trecích síl sa zastaví.
Ak je však motor zapnutý na desať sekúnd každú minútu, zotrvačník sa bude točiť, ale nie na plné otáčky - veľká zotrvačnosť vyhladí zášklby od zapnutého motora a trecí odpor zabráni jeho otáčaniu donekonečna.
Viac pracovný cyklus motora za minútu, tým rýchlejšie sa bude zotrvačník otáčať.
o PWM na výstup privádzame signál pozostávajúci z vysokých a nízkych úrovní (platí pre našu analógiu - zapnutie a vypnutie motora), teda nuly a jednotky. A potom to všetko prechádza cez integračný reťazec (analogicky zotrvačník). V dôsledku integrácie bude mať výstup hodnotu napätia rovnajúcu sa ploche pod impulzmi.
Proporcionálne ovládanie je kľúčom k tichu!
Čo je úlohou nášho systému riadenia? Áno, aby sa vrtule neotáčali nadarmo, aby bola závislosť rýchlosti otáčania od teploty. Čím je zariadenie teplejšie, tým rýchlejšie sa ventilátor otáča. Je to logické? Logicky! Rozhodnime sa o tom.
Samozrejme, s mikrokontrolérmi sa môžete potrápiť, v niektorých smeroch to bude ešte jednoduchšie, ale vôbec nie nevyhnutné. Podľa môjho názoru je jednoduchšie vytvoriť analógový riadiaci systém - nebudete sa musieť obťažovať programovaním v assembleri.
Bude to lacnejšie a jednoduchšie na nastavenie a konfiguráciu, a čo je najdôležitejšie, ktokoľvek, ak si to želá, bude môcť systém rozširovať a stavať na ňom podľa svojich predstáv pridaním kanálov a senzorov. Všetko, čo potrebujete, je len pár rezistorov, jeden čip a teplotný senzor. No, rovnako ako rovné ramená a nejaké spájkovacie zručnosti.
