Care este relația dintre frecvența PWM și ciclul datoriei?

Hei acolo! În calitate de furnizor PWM (modularea lățimii pulsului), am fost întrebat multe despre relația dintre frecvența PWM și ciclul de serviciu. Este un subiect care ar putea părea un pic tehnic la început, dar, odată ce îl obții, este destul de simplu. Deci, hai să ne scufundăm chiar!

Care sunt Frecvența PWM și ciclul de serviciu?

În primul rând, să definim rapid care sunt frecvența PWM și ciclul de serviciu. PWM este o tehnică folosită pentru a controla puterea livrată pe un dispozitiv electric prin trecerea rapidă a pornirii și opririi.

Frecvența PWM se referă la cât de des se repetă ciclul ON -OFF într -o secundă. Este măsurat în Hertz (Hz). De exemplu, dacă frecvența este de 100 Hz, înseamnă că ciclul de pornire se întâmplă de 100 de ori în fiecare secundă. O frecvență mai mare înseamnă că ciclul se repetă mai des, iar o frecvență mai mică înseamnă că se repetă mai rar.

Pe de altă parte, ciclul de serviciu este procentul de timp în care puterea este pornită în timpul unui ciclu complet pornit. Este exprimată ca o valoare între 0% și 100%. Un ciclu de serviciu de 0% înseamnă că puterea este întotdeauna oprită, iar un ciclu de serviciu de 100% înseamnă că puterea este întotdeauna pornită.

Cum interacționează frecvența și ciclul datoriei

Acum, să vorbim despre cum interacționează acești doi parametri între ei. În multe aplicații, frecvența și ciclul de serviciu pot fi ajustate în mod independent, dar ambele au un impact semnificativ asupra performanței sistemului.

Impact asupra livrării de energie

Ciclul de serviciu afectează în mod direct puterea medie livrată la sarcină. Un ciclu de serviciu mai mare înseamnă că se livrează mai multă putere, deoarece puterea este pornită pentru o porțiune mai mare a ciclului. De exemplu, dacă aveți un ciclu de serviciu de 50%, puterea medie livrată este jumătate din ceea ce ar fi dacă puterea ar fi întotdeauna activă (100% ciclu de serviciu).

Cu toate acestea, frecvența nu afectează în mod direct puterea medie. Dar poate influența modul în care sarcina răspunde la puterea pulsată. Unele încărcări sunt mai sensibile la frecvența semnalului PWM. De exemplu, într -o aplicație de control al motorului, o frecvență joasă poate determina motorul să vibreze sau să facă zgomot, în timp ce o frecvență mai mare poate duce la o funcționare mai lină.

Impactul asupra pierderilor de comutare

În circuitele electronice, există pierderi de comutare asociate cu pornirea și oprirea puterii. Aceste pierderi apar deoarece există o perioadă mică de timp în care comutatorul se tranziționează între stările de pornire și oprire, iar în acest timp, atât tensiunea de pe întrerupător, cât și curentul prin acesta nu sunt - zero.

Frecvența are un impact direct asupra pierderilor de comutare. O frecvență mai mare înseamnă mai multe evenimente de comutare pe secundă, ceea ce la rândul său înseamnă mai multe pierderi de comutare. Ciclul de serviciu, pe de altă parte, are un impact direct mai puțin asupra pierderilor de comutare, dar poate afecta disiparea generală a puterii în circuit.

Impact asupra cerințelor de filtrare

Când utilizați PWM pentru a controla o sarcină, este adesea necesar să folosiți un filtru pentru a netezi puterea pulsată și a o transforma într -o tensiune sau curent continuu mai constant. Frecvența semnalului PWM afectează proiectarea filtrului. O frecvență mai mare necesită, în general, un filtru mai mic, deoarece impulsurile sunt mai apropiate și este mai ușor să le neteziți.

Ciclul de serviciu poate afecta, de asemenea, cerințele de filtrare. Un ciclu de datorie foarte scăzut sau foarte mare ar putea necesita un design de filtru diferit în comparație cu un ciclu de serviciu mai aproape de 50%.

Aplicații practice și considerații

Să ne uităm la unele aplicații practice ale PWM și la modul în care relația dintre frecvență și ciclul de serviciu contează.

Întunecare cu LED

În aplicațiile de iluminare cu LED -uri, PWM este utilizat în mod obișnuit pentru a controla luminozitatea LED -urilor. Ciclul de serviciu determină luminozitatea LED -urilor. Un ciclu de serviciu mai mare face ca LED -urile să fie mai luminoase, iar un ciclu de serviciu mai mic le face mai slabe.

Frecvența este importantă și în întunecarea LED -urilor. Dacă frecvența este prea scăzută, ochiul uman ar putea fi capabil să detecteze pâlpâirea LED -urilor. O frecvență de aproximativ 100 Hz sau mai mare este de obicei recomandată pentru a evita pâlpâirea vizibilă.

Controlul motorului

Așa cum am menționat anterior, în aplicațiile de control al motorului, ciclul de serviciu controlează viteza motorului. Un ciclu de serviciu mai mare oferă mai multă putere motorului, rezultând o viteză mai mare.

Frecvența afectează netezimea funcționării motorului. O frecvență joasă poate determina motorul să producă o mișcare sacadat sau să facă zgomot, în timp ce o frecvență mai mare poate duce la o rotație mai lină. Cu toate acestea, creșterea frecvenței crește și pierderile de comutare în circuitul șoferului motorului.

Produsele noastre PWM

La compania noastră, oferim o serie de controlere de încărcare solară PWM care sunt concepute pentru a oferi un gestionare eficientă și fiabilă a energiei pentru panouri solare. Avem diferite modele cu ratinguri curente variate pentru a se potrivi cu diferite aplicații.

De exemplu, al nostru10A PWM Controller de încărcare solarăeste potrivit pentru sisteme de energie solară la scară mică. Vă permite să reglați frecvența și ciclul de datorie PWM pentru a optimiza procesul de încărcare pentru panourile solare.

Dacă aveți nevoie de un rating de curent mai mare, avem și20A PWM Controller de încărcare solarăși30A Controler de încărcare solară PWM. Aceste controlere sunt ideale pentru sisteme de energie solară mai mare, unde trebuie gestionată mai multă energie electrică.

Concluzie

În concluzie, relația dintre frecvența PWM și ciclul de serviciu este complexă, dar crucială pentru funcționarea corectă a multor sisteme electrice și electronice. Ciclul de serviciu afectează în mod direct puterea medie livrată la sarcină, în timp ce frecvența influențează modul în care sarcina răspunde la puterea pulsată, precum și la pierderile de comutare și la cerințele de filtrare.

Dacă sunteți interesat să aflați mai multe despre produsele noastre PWM sau aveți întrebări cu privire la frecvența și ciclul de serviciu PWM, nu ezitați să vă adresați. Suntem întotdeauna fericiți să vă ajutăm să găsiți soluția potrivită pentru aplicația dvs. Indiferent dacă lucrați la un proiect mic de bricolaj sau la o aplicație industrială la scară largă, echipa noastră de experți vă poate oferi sprijinul și sfaturile de care aveți nevoie.

Referințe

• Dorf, RC, & Svoboda, JA (2016). Introducere în circuitele electrice. Wiley.
• Mohan, N., Unteland, TM, & Robbins, WP (2012). Electronică de putere: convertoare, aplicații și proiectare. Wiley.