Широтно импульсный модулятор: Преобразователь с широтно-импульсной модуляцией для активной компенсации продольных колебаний Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Содержание

Широтно-импульсная модуляция — это… Что такое Широтно-импульсная модуляция?

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ, англ. Pulse-width modulation (PWM)) — приближение желаемого сигнала (многоуровневого или непрерывного) к действительным бинарным сигналам (с двумя уровнями — вкл/выкл), так, что, в среднем, за некоторый отрезок времени, их значения равны. Формально, это можно записать так:

,

где x(t) — желаемый входной сигнал в пределе от t1 до t2, а ∆Ti — продолжительность i -го ШИМ импульса, каждого с амплитудой A. ∆Ti подбирается таким образом, что суммарные площади (энергии) обеих величин приблизительно равны за достаточно продолжительный промежуток времени, равны также и средние значения величин за период:

.


Управляемыми «уровнями», как правило, являются параметры питания силовой установки, например, напряжение импульсных преобразователей /регуляторов постоянного напряжения/ или скорость электродвигателя. Для импульсных источников

x(t) = Uconst стабилизации.

Основной причиной внедрения ШИМ является сложность обеспечения произвольным Напряжение_(электрическое). Есть некое базовое постоянное напряжение питания (в сети, от аккумуляторов и пр.) и на его основе нужно получить более низкое произвольное и уже им запитывать электродвигатели или иное оборудование. Самый простой вариант — делитель напряжения, но он обладает пониженным КПД, повышенным выделением тепла и расходом энергии. Другой вариант — транзисторная схема. Она позволяет регулировать напряжение без использования механики. Проблема в том, что транзисторы греются больше всего в полуоткрытом состоянии (50%). И если с таким КПД ещё «можно жить», то выделение тепла, особенно в промышленных масштабах сводит всю идею на нет. Именно поэтому было решено использовать транзисторную схему, но только в пограничных состояниях (вкл/выкл), а полученный выход сглаживать LC-цепочкой (фильтром) при необходимости. Такой подход весьма энергоэффективен. ШИМ широко применяется повсеместно. Если вы читаете эту статью на LCD-мониторе (телефоне/КПК/… с LCD-подсветкой), то яркость подсветки регулируется ШИМ. На старых мониторах можно убавить яркость и услышать как ШИМ начинает пищать (очень тихий писк частотой в несколько килогерц). Так же «пищат» плавно мигающие LED-лампочки, например, в ноутбуках. Очень хорошо слышно пищание ШИМ по ночам в тишине.

В качестве ШИМ можно использовать даже COM-порт. Т.к. 0 передаётся как 0 0000 0000 1 (8 бит данных + старт/стоп), а 255 как 0 1111 1111 1, то диапазон выходных напряжений — 10-90% с шагом в 10%.

ШИП — широтно-импульсный преобразователь, генерирующий ШИМ-сигнал по заданному значению управляющего напряжения. Основное достоинство ШИП — высокий КПД его усилителей мощности, который достигается за счёт использования их исключительно в ключевом режиме. Это значительно уменьшает выделение мощности на силовом преобразователе (СП).

Применение

ШИМ использует транзисторы (могут быть и др. элементы) не в линейном, а в ключевом режиме, то есть транзистор всё время или разомкнут (выключен), или замкнут (находится в состоянии насыщения). В первом случае транзистор имеет почти бесконечное сопротивление, поэтому ток в цепи почти не течёт, и, хотя всё напряжение питания падает на транзисторе, то есть КПД=0 %, в абсолютном выражении выделяемая на транзисторе мощность равна нулю. Во втором случае сопротивление транзистора крайне мало, и, следовательно, падение напряжения на нём близко к нулю — выделяемая мощность так же мала.

1.

2.

Принцип работы ШИМ

ШИМ есть импульсный сигнал постоянной частоты и переменной скважности, то есть отношения периода следования импульса к его длительности. С помощью задания скважности (длительности импульсов) можно менять среднее напряжение на выходе ШИМ.


Генерируется аналоговым компаратором, на отрицательный вход которого подаётся опорный сигнал в виде «пилы» или «треугольника», а на положительный — собственно сам модулируемый непрерывный аналоговый сигнал. Частота импульсов соответствует частоте «зубьев» пилы. Ту часть периода, когда входной сигнал выше опорного, на выходе получается единица, ниже — нуль.

В цифровой технике, выходы которой могут принимать только одно из двух значений, приближение желаемого среднего уровня выхода при помощи ШИМ является совершенно естественным. Схема настолько же проста: пилообразный сигнал генерируется N-битным счётчиком. Цифровые устройства (ЦШИП) работают на фиксированной частоте, обычно намного превышающей реакцию управляемых установок (передискретизация). В периоды между фронтами тактовых импульсов, выход ЦШИП остаётся стабильным, на нём действует либо низкий уровень либо высокий, в зависимости от выхода цифрового компаратора, сравнивающего значение счётчика с уровнем приближаемого цифрового сигнала V(n). Выход за много тактов можно трактовать как череду импульсов с двумя возможными значениями 0 и 1, сменяющими друг-друга каждый такт

Т. Частота появления единичных импульсов получается пропорциональной уровню приближаемого сигнала ~V(n). Единицы, следующие одна за другой, формируют контур одного, более широкого импульса. Длительности полученных импульсов переменной ширины ~V(n), кратны периоду тактирования T, а частота равна 1/(T*2N). Низкая частота означает длительные, относительно T, периоды постоянства сигнала одного уровня, что даёт невысокую равномерность распределения импульсов.

Описанная цифровая схема генерации подпадает под определение однобитной (двухуровневой) импульсно-кодовой модуляции (ИКМ). 1-битную ИКМ можно рассматривать в терминах ШИМ как серию импульсов частотой 1/T и шириной 0 либо T. Добиться усреднения за менее короткий промежуток времени позволяет имеющаяся передискретизация. Высоким качеством обладает такая разновидность однобитной ИКМ, как импульсно-плотностная модуляция (

pulse density modulation), которая ещё именуется импульсно-частотной модуляцией.

Восстанавливается непрерывный аналоговый сигнал арифметическим усреднением импульсов за много периодов при помощи простейшего фильтра низких частот. Хотя обычно даже этого не требуется, так как электромеханические составляющие привода обладают индуктивностью, а объект управления (ОУ) — инерцией, импульсы с выхода ШИП сглаживаются и ОУ, при достаточной частоте ШИМ-сигнала, ведёт себя как при управлении обычным аналоговым сигналом.

См. также

  • Векторная модуляция — векторная широтно-импульсная модуляция, используемая в силовой электронике.
  • SACD — формат аудиодисков, использующий широтно-импульсную модуляцию звукового сигнала.

Ссылки

⚡️Простой широтно-импульсный модулятор на К561ЛП1

На чтение 3 мин Опубликовано

04.03.2018 Обновлено

Данное устройство предназначено для использования в качестве задающего генератора в преобразователях напряжения с синусоидальным выходным напряжением.

В [1] описан широтно-импульсный модулятор на одной КМОП ИМС типа К176ЛП1, которую можно заменить микросхемой К561ЛП1. Он выполнен на основе двух логических элементов (рис.1) и реализует изменение коэффициента заполнения колебаний автогенератора в соответствии с входным напряжением.

Регулирование коэффициента заполнения обеспечивается шунтированием врем я задающего резистора R2 сопротивлением исток-сток полевых транзисторов, которое зависит от величины управляющего напряжения. Коэффициент заполнения изменяется в пределах от 1 до 99% периода рабочей частоты. Единственным недостатком этого генератора является то, что он не может запуститься при уменьшении величины времязадающего конденсатора С1 (при увеличении частоты генерации).

Таким образом, начиная с некоторой величины емкости конденсатора С1, времязадающая цепь деградирует. Предлагаю выполнить широтно-импульсный модулятор на трех логических элементах (рис.2). Различие между генераторами заключается в том, что двухэлементный требует наличие конденсатора для возникновения колебаний, в то время как трехэлементный генератор будет генерировать в любом случае, а его частота может быть снижена увеличением номинала конденсатора.

Трехэлементный генератор будет генерировать всегда независимо от величины времязадающего конденсатора, а двухэлементный генератор не заработает при малой емкости конденсатора. Задающий генератор выполнен на основе трех инверторов, причем могут быть использованы остающиеся в корпусах микросхемы логические элементы. Этот генератор мало чувствителен к изменениям напряжения питания, благодаря пороговому напряжению близкому к 50% от напряжения питания.

Широтно-импульсный модулятор выполнен на микросхеме DD2 и инверторе DD1. Микросхема DD2 (аналог – CD4007) содержит два инвертора и полевые (p-канальные и n-канальные) транзисторы. Сопротивление сток-исток этих транзисторов почти линейно зависит от приложенного к ним напряжения затвор-исток. При высоком уровне на выходе генератора диод VD2 может проводить, т.е. выходное сопротивление p-канала включено параллельно с резистором R2.

Подобным образом выходное сопротивление n-канала включается параллельно резистору R2 при низком уровне на выходе генератора. Широтно-импульсный модулятор реализуется изменением скважности импульсов генератора в соответствии с входным напряжением. Изменение частоты колебаний минимально зависит от скважности, так как выходное сопротивление одного транзистора возрастает, а другого всегда уменьшается при любой величине управляющего напряжения.

Таким образом, среднее за период значение сопротивления шунтирующего резистор R2 остается постоянным. Увеличение управляющего напряжения, поступающего на модулятор, приводит к увеличению длительности выходных импульсов. Уменьшение управляющего напряжения соответственно к уменьшению длительности импульсов выходного сигнала. Частота колебаний остается неизменной. Данный генератор может работать на частотах до 2 МГц.

ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ • Большая российская энциклопедия

  • В книжной версии

    Том 11. Москва, 2008, стр. 165

  • Скопировать библиографическую ссылку:


Авторы: А. П. Сухоруков

Различные виды импульсной модуляции: a – немодулированная периодическая последовательность прямоугольных импульсов; б – передаваемый аналоговый сигнал синусоидальной формы; в – ампли…

И́МПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯ́ЦИЯ, из­ме­не­ние по оп­ре­де­лён­но­му за­ко­ну па­ра­мет­ров по­сле­до­ва­тель­но­сти им­пульс­ных сиг­на­лов для пе­ре­да­чи ин­фор­ма­ции. В ка­че­ст­ве мо­ду­ли­руе­мой ве­ли­чи­ны вы­би­ра­ют­ся ам­пли­ту­да им­пуль­са, его ши­ри­на, по­ло­же­ние в по­сле­до­ва­тель­но­сти им­пуль­сов и др. На рис. пред­став­ле­ны разл. ви­ды И. м. пе­рио­дич. по­сле­до­ва­тель­но­сти им­пульс­ных сиг­на­лов (рис., а) на при­ме­ре ко­ди­ро­ва­ния сиг­на­ла си­ну­сои­даль­ной фор­мы (рис., б). При ам­пли­туд­но-им­пульс­ной мо­ду­ля­ции из­ме­ня­ет­ся ам­пли­ту­да пря­мо­уголь­ных им­пуль­сов (рис., в), при ши­рот­но-им­пульс­ной – дли­тель­ность (ши­ри­на) им­пуль­сов (рис., г), при фа­зо­во-им­пульс­ной – ме­сто­по­ло­же­ние им­пуль­сов от­но­си­тель­но им­пуль­сов так­товой (син­хро­ни­зи­рую­щей) по­сле­до­ва­тель­но­сти (рис., д). Час­тот­но-им­пульс­ная мо­ду­ля­ция схо­жа с фа­зо­во-им­пульс­ной мо­ду­ля­ци­ей. В оп­ти­че­ском или ра­дио­диа­па­зо­не ис­поль­зу­ет­ся т. н. двой­ная мо­ду­ля­ция, ко­гда на­ря­ду с из­ме­не­ни­ем па­ра­мет­ров по­сле­до­ва­тель­но­сти им­пуль­сов мо­ду­ли­ру­ют их вы­со­ко­час­тот­ное за­пол­не­ние.

Для пе­ре­да­чи циф­ро­вых сиг­на­лов ис­поль­зу­ет­ся им­пульс­но-ко­до­вая мо­ду­ля­ция. В этом слу­чае ам­пли­ту­да ана­ло­го­во­го сиг­на­ла из­ме­ря­ет­ся дис­крет­но че­рез рав­ные про­ме­жут­ки вре­ме­ни. Для со­хра­не­ния ис­ход­ной ин­фор­ма­ции ко­ли­че­ст­во оциф­ро­ван­ных зна­че­ний в се­кун­ду (ско­рость оциф­ров­ки) долж­но быть крат­ным макс. час­то­те в спек­тре ана­ло­го­во­го сиг­на­ла. Ка­ж­дое из­ме­рен­ное зна­че­ние ок­руг­ля­ет­ся до бли­жай­ше­го уров­ня из не­сколь­ких за­ра­нее оп­ре­де­лён­ных зна­че­ний. (Этот про­цесс на­зы­ва­ет­ся кван­то­ва­ни­ем.) Ко­ли­че­ст­во уров­ней все­гда бе­рёт­ся крат­ным 2n (n – це­лое чис­ло), напр., 8, 16, 32 или 64, а но­мер уров­ня пред­став­лен со­от­вет­ст­вен­но 3, 4, 5 или 6 би­та­ми. На вы­хо­де мо­ду­ля­тора по­лу­ча­ет­ся на­бор би­тов, а на при­ём­ном кон­це ка­на­ла свя­зи де­мо­ду­ля­тор пре­об­ра­зу­ет их в им­пуль­сы с тем же ко­ли­че­ст­вом уров­ней. Да­лее эти им­пуль­сы ис­поль­зу­ют­ся для вос­ста­нов­ле­ния ана­ло­го­во­го сиг­на­ла (см. Ана­ло­го-циф­ро­вой пре­об­ра­зо­ва­тель).

И. м. ши­ро­ко при­ме­ня­ет­ся в сис­те­мах пе­ре­да­чи и об­ра­бот­ки ин­фор­ма­ции (связь, ве­ща­ние, ло­ка­ция в оп­ти­че­ском, мик­ро­вол­но­вом и ра­дио­диа­па­зо­нах длин волн; ЭВМ, про­цес­со­ры, из­ме­ри­тель­ная тех­ни­ка и др.).

Комплект широтно-импульсного модулятора постоянного тока

Эта схема управления идеальна для точного управления уровнями освещения двигателей постоянного тока, небольших обогревателей, а также других приложений. Схема преобразует постоянное напряжение в серию импульсов, так что длительность импульса прямо пропорциональна значению постоянного напряжения. Большим преимуществом такой схемы является то, что в цепи управления почти не теряется мощность. Например, можно использовать с K8000.

Технические характеристики

Защита от перегрузки и короткого замыкания.
Диапазон ШИМ: от 0 до 100 %
Частота ШИМ: от 100 Гц до 5 кГц (регулируемая)
Минимальное смещение ШИМ: от 0 до 20 % (регулируемая)
Регулируемая чувствительность: от 2,5 до 35 В пост. тока
Рабочее напряжение: от 8 до 35 В пост. потребление: 35 мА
Максимальный выходной ток: 6,5 А
Входное напряжение: от 0 до 35 В постоянного тока
КПД: лучше 90% при полной нагрузке.
Размеры (Ш x Д x В): 85 x 48 x 45 мм

Список деталей

Этикетка

Артикул

Кол-во

Описание

С1…C4

К100Н0М

4

МНОГОСЛОЙНЫЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ КОНДЕНСАТОР 100 нФ

С5 С6

10J0E

2

ELCO PRINT 10 мкФ-35 В

С7

100J0J

1

ELCO PRINT 100 мкФ-50 В

Д1 Д2

1N4148

2

МАЛЕНЬКИЙ СИГНАЛЬНЫЙ ДИОД

Д3

1N4007

1

ДИОД 1А-1000В

Д4

6А2

1

ДИОД 6А-200В

IC1

СГ3525

1

ДВОЙНОЙ ШИМ УПРАВЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЕМ ТОТЕМНЫЙ СТОЛБ

Ж1…J3

ВИНТ02

3

ВИНТОВОЙ СОЕДИНИТЕЛЬ PRINT 2 CONT.

Р1 Р2

РА220Е0

2

РЕЗИСТОР 1/4 Вт 220E

Р3 Р4

РА2К2

2

РЕЗИСТОР 1/4 Вт 2K2

Р5

РА10К0

1

РЕЗИСТОР 1/4 Вт 10K

Р6

РА100К0

1

РЕЗИСТОР 1/4ВТ 100K

Р7

РА220К0

1

РЕЗИСТОР 1/4 Вт 220K

Р8…R10

RE0E22

3

РЕЗИСТОР 5Вт 0.22E

РЛ

РА4К7

1

РЕЗИСТОР 1/4 Вт 4K7

РВ1 РВ2

К010Ш

2

НАКЛАДКА PIHER 10K МАЛЕНЬКАЯ ЧАСТЬ

РВ3

К220Ш

1

PIHER TRIM 220K МАЛЕНЬКИЙ HOR

Т1

БК547Б

1

СИ-НПН 50В-0.2А

Т2

БУК555’60Б

1

МОП-транзистор логического уровня 60 В

16П

16П

1

16-контактный разъем DIL IC 300MIL

БТ30100

БТ30100

1

БОЛТ M3 3X10 мм

Х8004Б’1

Х8004Б’1

1

РУКОВОДСТВО ПО СБОРКЕ

Х8004П’1

Х8004П’1

1

СПИСОК ЗАПЧАСТЕЙ

ХС5002

ХС5002

1

РАДИАТОР ML73/1.5

МР3

МР3

1

ГАЙКА M3

P8004’2

P8004’2

1

Печатная плата

ПЕЧАТЬ

ПЕЧАТЬ

1

ВКЛАДКА для печатной платы

ПВ/1З

ПВ/1З

2

ВИНТ2.9X6,5

3 000 ринггитов

3 000 ринггитов

1

СТОПОРНАЯ ШАЙБА M3 (DIN6798AZ)

Kit Manual

8-битная расширенная широтно-импульсная модуляция ECCP

Функция Enhanced PWM (EPWM) похожа на стандартную PWM, но имеет множество дополнительных функций. EPWM доступен на устройствах с периферийным устройством ECCP. Расширенный режим ШИМ генерирует сигнал широтно-импульсной модуляции (ШИМ) на четырех различных выходных контактах с разрешением до 10 бит.

Расширенный модуль ШИМ может генерировать следующие пять режимов вывода ШИМ:

  • Одинарный ШИМ
  • Полумостовая ШИМ
  • Полный мост ШИМ, прямой режим
  • Полномостовая ШИМ, обратный режим
  • Одиночный ШИМ с режимом управления ШИМ

Период, рабочий цикл и разрешение для EPWM управляются следующими регистрами:

  • Регистры PRx
  • TxCON регистрирует
  • CCPRxL регистрирует
  • CCPxCON регистрирует

EPWM также имеет дополнительные функции, такие как автоматическое отключение, автоматический перезапуск, задержка зоны нечувствительности и ШИМ-управление.Они контролируются следующими регистрами:

  • Регистры CCPxAS
  • PSTRxCON регистрирует
  • PWMxCON регистрирует

Чтобы выбрать режим Enhanced PWM Output, биты PxM регистра CCPxCON должны быть сконфигурированы соответствующим образом. Выходы ШИМ мультиплексированы с выводами ввода/вывода и обозначены как PxA, PxB, PxC и PxD. Полярность выводов ШИМ настраивается и выбирается соответствующей установкой битов CCPxM в регистре CCPxCON.

На многих новых устройствах разработчик может выбирать из нескольких таймеров для периферийного устройства ШИМ.Timer2/4/6 — типичный набор вариантов. Периферийное устройство PWM использует один из 8-битных ресурсов таймера Timer2/4/6 для указания периода PWM. Выбор таймера управляется битами CxTSEL<1:0> в регистре CCPTMRS. Для устройства с четырьмя модулями PWM регистр CCPTMRS будет выглядеть следующим образом:

CCPTMRS: Регистр управления выбором таймера ШИМ

Р/З-0/0 Р/З-0/0 Р/З-0/0 Р/З-0/0 Р/З-0/0 Р/З-0/0 Р/З-0/0 Р/З-0/0
C4TSEL1 C4TSEL0 К3ТСЕЛ1 К3ТСЕЛ0 C2TSEL1 C2TSEL0 C1TSEL1 C1TSEL0
бит 7 бит 0

C4TSEL<1:0>: Биты выбора таймера CCP4

00 = CCP4 основан на Таймере 2 в режиме ШИМ
01 = CCP4 основан на Таймере 4 в режиме ШИМ
10 = CCP4 основан на Таймере 6 в режиме ШИМ
11 = Зарезервировано

C3TSEL<1:0>: Биты выбора таймера CCP3

00 = CCP3 основан на Таймере 2 в режиме ШИМ
01 = CCP3 основан на Таймере 4 в режиме ШИМ
10 = CCP3 основан на Таймере 6 в режиме ШИМ
11 = Зарезервировано

C2TSEL<1:0>: Биты выбора таймера CCP2

00 = CCP2 основан на Таймере 2 в режиме ШИМ
01 = CCP2 основан на Таймере 4 в режиме ШИМ
10 = CCP2 основан на Таймере 6 в режиме ШИМ
11 = Зарезервировано

C1TSEL<1:0>: Биты выбора таймера CCP1

00 = CCP1 основан на Таймере 2 в режиме ШИМ
01 = CCP1 основан на Таймере 4 в режиме ШИМ
10 = CCP1 основан на Таймере 6 в режиме ШИМ
11 = Зарезервировано

При использовании любого из режимов EPWM аппаратное обеспечение приложения должно использовать соответствующие внешние подтягивающие и/или подтягивающие резисторы на выходных контактах ШИМ для дополнительного привода тока.Биты CCPxM<1:0> регистра CCPxCON позволяют пользователю выбирать, будут ли выходные сигналы ШИМ активными-высокими или активными-низкими для каждой пары выходных контактов ШИМ (PxA/PxC и PxB/PxD).

Полярность выхода ШИМ должна быть выбрана до того, как будут включены драйверы выходных контактов ШИМ. Не рекомендуется изменять конфигурацию полярности при включенных выходных драйверах ШИМ, так как это может привести к повреждению цепей приложения.

Выходные защелки PxA, PxB, PxC и PxD могут находиться в ненадлежащем состоянии при инициализации модуля EPWM.Включение выходных драйверов PWM одновременно с режимами EPWM может привести к повреждению схемы приложения.

Режимы EPWM должны быть включены в предпочтительном режиме и завершить полный цикл ШИМ перед включением выходных драйверов ШИМ
. Завершение полного цикла ШИМ можно определить, отслеживая бит переполнения для таймера, выбранного для управления модулем EPWM. Этот бит переполнения таймера (TMRxIF) находится в регистре периферийных прерываний (PIRx). Флаг TMRxIF будет установлен, когда начнется второй период PWM.

Программное обеспечение должно настроить штырь ввода-вывода ШИМ как выход, очистив соответствующий бит TRIS. Кроме того, на некоторых более новых устройствах функция ввода/вывода ШИМ может быть перенесена на альтернативные выводы с помощью регистров APFCON0 или APFCON1 или с помощью функции выбора периферийного контакта.

Полумостовой режим является опцией для Enhanced PWM. В полумостовом режиме два контакта ECCP используются в качестве выходов для управления двухтактными нагрузками. Выходной сигнал Enhanced PWM выводится на два контакта ввода-вывода: контакт PxA и контакт PxB.Вывод PxA будет выводить один сигнал ШИМ, в то время как дополнительный выходной сигнал ШИМ выводится на вывод PxB. Усовершенствованный ШИМ будет управлять синхронизацией двух чередующихся сигналов ШИМ для управления компоновкой H-Bridge или Full-Bridge, где четыре силовых ключа модулируются двумя сигналами PWM.

В полумостовом режиме расширенная задержка зоны нечувствительности ШИМ может использоваться для предотвращения сквозного или прямого короткого замыкания тока в полумостовых схемах.

Настройка ввода/вывода

Выходы PxA и PxB являются мультиплексированными стандартными цифровыми контактами ввода-вывода и должны быть настроены как выходы для подачи ШИМ-сигнала.Это делается очисткой соответствующего бита в регистре TRIS.

В приложениях Half-Bridge или Full-Bridge Enhanced PWM, если верхняя и нижняя цепи питания переключаются одновременно (одна включается, а другая выключается), из-за задержки в схеме оба переключателя могут быть отключены. в течение короткого периода времени. В течение этого короткого промежутка через оба силовых ключа будет протекать очень большой ток (сквозной ток), что приведет к короткому замыканию питания моста.

Чтобы избежать протекания этого потенциально разрушительного сквозного тока во время переключения, можно реализовать параметр Задержка зоны нечувствительности , позволяющий полностью отключить один путь тока до включения другого пути тока.

Задержка возникает при переходе сигнала из неактивного состояния в активное состояние и задержка регулируется.

Младшие семь бит соответствующего регистра PWMxCON устанавливают период задержки в единицах командного тактового цикла (Fosc/4).
Например, устройство, работающее на частоте 4 МГц, будет иметь тактовую частоту команд 1 МГц или период 1 микросекунду. Поэтому значение в регистре PWMxCON создаст задержку между импульсами с шагом в 1 микросекунду.

На изображении ниже задержка зоны нечувствительности показана графически в виде значения td.

Когда Enhanced PWM настроен для режима Full-Bridge, четыре контакта ввода-вывода используются в качестве выходов PWM. Это позволяет как прямое, так и обратное управление током через нагрузку, обычно двигатель.

Выводы ввода-вывода PxA, PxB, PxC и PxD будут управляться как выходы и мультиплексированы с выводами цифрового ввода-вывода. Следовательно, соответствующие биты TRIS должны быть очищены, чтобы настроить выводы PxA, PxB, PxC и PxD в качестве выходов.

ИЗМЕНЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ

Бит PxM1 в регистре CCPxCON управляет прямым/обратным направлением.Когда прошивка приложения изменит этот бит управления направлением, модуль изменит направление на новое направление в следующем цикле ШИМ.

В режиме прямого направления вывод PxA приводится в активное состояние, а вывод PxD модулируется, в то время как PxB и PxC переводятся в неактивное состояние.

В режиме обратного направления PxC переводится в активное состояние, а вывод PxB модулируется, в то время как PxA и PxD переводятся в неактивное состояние.

При изменении направления происходит следующая последовательность за четыре цикла Таймера 2 до окончания текущего периода ШИМ:

  • Модулированные выходы (PxB и PxD) переводятся в неактивное состояние.
  • Соответствующие немодулированные выходы (PxA и PxC) переключаются на управление в противоположном направлении.
  • ШИМ-модуляция возобновляется в начале следующего периода.

МЕРТВАЯ ЗОНА ЗАДЕРЖКИ

Режим Full-Bridge на Enhanced PWM не обеспечивает задержку в мертвой зоне. Поскольку одновременно модулируется только один выход, задержка в зоне нечувствительности обычно не требуется. Бывают редкие ситуации, когда требуется задержка в мертвой зоне. Эта ситуация возникает, когда выполняются оба следующих условия:

1.Направление выхода ШИМ изменяется, когда рабочий цикл выхода равен или близок к 100%.
2. Время выключения выключателя питания, включая силовое устройство и схему драйвера, больше, чем время включения.

В приведенных ниже формах сигналов 100% рабочего цикла в момент времени t1 выходы PxA и PxD становятся неактивными, в то время как выход PxC становится активным. Это может привести к короткому периоду сквозного тока.

Два возможных решения для устранения сквозного тока:

1.Уменьшите рабочий цикл ШИМ на один период ШИМ перед изменением направления.
2. Используйте драйверы переключателей, которые могут выключать переключатели быстрее, чем включать их.

Расширенный режим PWM поддерживает режим автоматического отключения и режим автоматического перезапуска.

Рис. 1. Кривая, показывающая автоматическое отключение/автоматический перезапуск

Auto-Shutdown отключает выходы PWM, когда происходит внешнее событие отключения, и переводит выходные контакты PWM в заданное состояние. Этот режим используется для предотвращения повреждения приложения ШИМ.Источники автоматического отключения выбираются с помощью битов CCPxAS<2:0> регистра CCPxAS. Событие выключения может быть сгенерировано:

  • Логический «0» на выводе INT
  • Логическая «1» на выходе компаратора (Cx)

На состояние выключения указывает бит CCPxASE (состояние события автоматического выключения) в регистре CCPxAS.

  • Если бит равен «0», выводы ШИМ работают нормально.
  • Если бит равен «1», выходы ШИМ находятся в отключенном состоянии.

Когда происходит событие выключения, происходят две вещи:

1) Бит CCPxASE установлен в «1». CCPxASE останется установленным до тех пор, пока не будет очищен в прошивке или не произойдет автоматический перезапуск.

2) Включенные контакты PWM асинхронно переводятся в состояние отключения. Выходные контакты ШИМ сгруппированы в пары [PxA/PxC] и [PxB/PxD]. Состояние каждой пары контактов определяется битами PSSxAC и PSSxBD регистра CCPxAS. Каждая пара контактов может быть помещена в одно из трех состояний:

  • Логика привода «1»
  • Логика привода ‘0’
  • Три состояния (высокое сопротивление)

На приведенном выше графике сигнала на рис. 1 отключение происходит при метке «Произошло событие отключения».Это вызвано переходом выхода компаратора в высокое состояние.

Расширенный ШИМ можно настроить на автоматический перезапуск сигнала ШИМ после устранения условия автоматического выключения. Автоматический перезапуск включается установкой бита PxRSEN в регистре PWMxCON.

Если включен автоматический перезапуск, бит CCPxASE останется установленным до тех пор, пока активно условие автоматического отключения.

Когда условие автоматического выключения будет удалено, бит CCPxASE будет очищен аппаратно, и нормальная работа возобновится.

Это можно увидеть на рис. 1 выше, где показана метка «PWM Resumes». Автоматический перезапуск фактически происходит сразу после очистки CCPxASE, но сигнал ШИМ не может начаться до тех пор, пока не будет выпущен полный импульс.

Когда Enhanced PWM включен в режиме одиночного выхода, контакт ввода-вывода PxA будет управлять сигналом с широтно-импульсной модуляцией. Однако это можно направить на другие контакты ввода-вывода ШИМ с помощью параметра «Режим управления».

ШИМ-управление позволяет установить любой из контактов ШИМ в качестве модулированного сигнала.Кроме того, один и тот же сигнал ШИМ может быть одновременно доступен на нескольких выводах ШИМ. Опция автоматического отключения ШИМ работает на всех включенных контактах ввода/вывода ШИМ.

Режим одиночного выхода выбирается битами PxM<1:0> в регистре CCPxCON. Модуль также должен находиться в режиме EPWM, который является любым из режимов Enhanced PWM в регистре CCPxCON.

CCPxCON: регистр управления CCPx

Ч/З-0 Ч/З-0 Ч/З-0 Ч/З-0 Ч/З-0 Ч/З-0 Ч/З-0 Ч/З-0
PxM1 PxM0 DCxB1 DCxB0 CCPxM3 CCPxM2 CCPxM1 CCPxM0
бит 7 бит 0

PxM<1:0>: Расширенные биты конфигурации выхода ШИМ

00 = один выход; модулированный PxA; PxB, PxC, PxD, назначенные в качестве контактов порта
01 = выход Full-Bridge вперед; модулированный PxD; ПхА активен; PxB, PxC неактивны
10 = выход полумоста; Модулированные PxA, PxB с контролем зоны нечувствительности; PxC, PxD назначены в качестве контактов порта
11 = обратный выход Full-Bridge; модулированный PxB; PxC активен; PxA, PxD неактивны

CCPxM<3:0>: Биты выбора режима ECCP

1100 = режим ШИМ: PxA, PxC активный-высокий; PxB, PxD активный-высокий
1101 = режим ШИМ: PxA, PxC активный-высокий; PxB, PxD активный-низкий
1110 = режим ШИМ: PxA, PxC активный-низкий; PxB, PxD активный-высокий
1111 = режим ШИМ: PxA, PxC активный-низкий; PxB, PxD активный-низкий

Направление ШИМ-сигнала на другой контакт ввода/вывода или более чем на один контакт ввода/вывода можно выполнить с помощью параметра PWM Steering.Установив соответствующий бит для каждого вывода ввода-вывода ШИМ в регистре PSTRxCON, можно направить вывод ШИМ на конкретный вывод ввода-вывода.

PSTRxCON: регистр управления ШИМ-управлением

У-0 У-0 У-0 Ч/З-0 Ч/З-0 Ч/З-0 Ч/З-0 Ч/З-0
STRxSYNC STRxD СТРхС STRxB STRxA
бит 7 бит 0

STRxD: Бит включения рулевого управления D

1 = вывод PxD имеет сигнал ШИМ с контролем полярности от CCPxM<1:0>
0 = вывод PxD назначен на вывод порта

STRxC: Бит включения рулевого управления C

1 = вывод PxC имеет сигнал ШИМ с контролем полярности от CCPxM<1:0>
0 = вывод PxC назначен на вывод порта

STRxB: Бит включения рулевого управления B

1 = вывод PxB имеет сигнал ШИМ с контролем полярности от CCPxM<1:0>
0 = вывод PxB назначен на вывод порта

STRxA: Бит включения рулевого управления A

1 = вывод PxA имеет сигнал ШИМ с контролем полярности от CCPxM<1:0>
0 = вывод PxA назначен на вывод порта

Enhanced PWM Steering может контролировать, когда сигнал PWM будет обновляться через настройки синхронизации.
Бит STRxSYNC в регистре PSTRxCON предоставляет пользователю два варианта того, когда произойдет событие управления.

Когда бит STRxSYNC равен «0», событие управления произойдет в конце инструкции, записывающей в регистр PSTRxCON. В этом случае выходной сигнал на выводах Px может быть неполной формой сигнала ШИМ. Эта операция полезна, когда пользовательской прошивке необходимо немедленно снять ШИМ-сигнал с вывода.

Когда бит STRxSYNC равен «1», эффективное обновление управления произойдет в начале следующего периода PWM.В этом случае при включении/выключении выхода ШИМ всегда будет формироваться полная форма волны ШИМ.

PSTRxCON: регистр управления ШИМ-управлением

У-0 У-0 У-0 Ч/З-0 Ч/З-0 Ч/З-0 Ч/З-0 Ч/З-0
STRxSYNC STRxD СТРхС STRxB STRxA
бит 7 бит 0

STRxSYNC: Бит синхронизации рулевого управления

1 = обновление управления выходом происходит в следующем периоде ШИМ
0 = обновление управления выходом происходит в начале границы командного цикла

Измеритель рабочего цикла | Измеритель входного сигнала широтно-импульсной модуляции (ШИМ)

Измерение рабочего цикла
Отображаемый элемент Рабочий цикл ВКЛ или ВЫКЛ периодической формы импульса
Блоки индикации 1%, 0.1%, 0,01%
Диапазон частот от 0,005 Гц до 10 кГц
Точность 0,01 %, от 0,005 Гц до 500 Гц, 0,1 % при 5 кГц, 1 % при 10 кГц
Максимальный временной интервал 199,99 с
Измерение широтно-импульсной модуляции (ШИМ)
Отображаемый элемент Измерение на основе широтно-импульсной модуляции (ШИМ)
Блоки индикации Масштабированное значение в технических единицах
Диапазон частот 0.от 005 Гц до 10 кГц
Точность 0,01 %, от 0,005 Гц до 500 Гц, 0,1 % при 5 кГц, 1 % при 10 кГц
Максимальный временной интервал 199,99 с
Дисплей
Считывание 6 светодиодных цифр, 7-сегментный, 14.2 мм (0,56″), красный или зеленый.
Диапазон -999999 до +999999
Индикаторы Четыре светодиодные лампы
Входы
Типы AC, импульсы от транзисторов NPN, PNP, замыкание контактов, магнитные звукосниматели.
Сигнальная земля Общая земля для каналов A и B
Минимальный сигнал Девять диапазонов от (-12 до +12 мВ) до (+1,25 до +2,1 В).
Максимальный сигнал 250 В переменного тока
Шумовой фильтр 1 МГц, 30 кГц, 250 Гц (по выбору)
Отказ контакта 0, 3, 50 мс (по выбору)
Частота обновления
Интервал преобразования Время стробирования + 30 мс+ 0-2 периода сигнала
Время выхода Выбирается от 10 мс до 199.99 с
Время до обнуления Выбирается от 10 мс до 199,99 с
Мощность
Напряжение, стандартное 85–264 В переменного тока или 90–300 В постоянного тока
Напряжение, опционально 12–32 В переменного тока или 10–48 В постоянного тока
Частота DC или 47-63 Гц
Потребляемая мощность (типовой, базовый метр) 1.2 Вт при 120 В переменного тока, 1,5 Вт при 240 В переменного тока, 1,3 Вт при 10 В постоянного тока, 1,4 Вт при 20 В постоянного тока, 1,55 Вт при 30 В постоянного тока, 1,8 Вт при 40 В постоянного тока, 2,15 Вт при 48 В постоянного тока
Изоляция питания 250 В, среднеквадратичное рабочее, 2,3 кВ, среднеквадратичное значение за 1 мин испытаний
Аналоговый выход (дополнительно)
Выходные уровни 4–20 мА, 0–20 мА, 0–10 В, от -10 до +10 В (выбирается перемычкой)
Текущее соответствие 2 мА при 10 В (нагрузка > 5 кОм)
Соответствие напряжению 12 В при 20 мА (нагрузка < 600 Ом)
Масштабирование Установка нуля и полной шкалы от -99999 до +99999
Разрешение 16 бит (0.0015% полной шкалы)
Изоляция 250 В, среднеквадратичное рабочее, 2,3 кВ, среднеквадратичное значение за 1 мин испытаний
(двойные аналоговые выходы имеют общую землю)
Релейные выходы (дополнительно)
Двойные магнитные реле 2 Форма C, 8 А при 250 В переменного тока или 24 В постоянного тока, 0.3A при 250 В постоянного тока, резистивная нагрузка
Счетверенные магнитные реле 4 Форма A (НО), 8 А при 250 В перем. тока или 24 В пост. тока, 0,3 А при 250 В пост. тока, резистивная нагрузка
Двойное твердотельное реле 2 Форма A (НО), 120 мА при 140 В перем. тока или 180 В пост. тока, резистивная нагрузка
Счетверенные твердотельные реле 4 Форма A (НО), 120 мА при 140 В перем. тока или 180 В пост. тока, резистивная нагрузка
Общий провод реле Изолированные общие контакты для двойных реле или каждой пары счетверенных реле
Развязка реле 250 В, среднеквадратичное рабочее, 2.3 кВ действующее значение за 1 минуту испытания
Режимы фиксации реле С фиксацией или без фиксации
Активные режимы реле Активен вкл. или выкл., активен по высокому или низкому уровню
Режимы гистерезиса QA режим полосы пропускания, разделенный гистерезис, диапазонный гистерезис
Последовательный ввод/вывод данных (дополнительно)
Выбор платы RS232, RS485 (два разъема RJ11 или RJ45), USB, Ethernet, Преобразователь USB в RS485, преобразователь Ethernet в RS485
Протоколы Modbus RTU, Modbus ASCII, Modbus TCP (Ethernet), Laurel ASCII
Скорость передачи данных от 300 до 19200 бод
Цифровые адреса 247 (Modbus), 31 (Laurel ASCII),
Изоляция 250 В, среднеквадратичное рабочее, 2.3 кВ действ. за 1 мин. испытание
Защита окружающей среды
Рабочая температура Стандарт от 0°C до 55°C, от -40°C до 70°C с опцией -X
Температура хранения. от -40°C до 85°C
Относительная влажность 95% при 40°C, без конденсации
Защита NEMA-4X (IP-65) при монтаже на панели
Сигнальные соединения

Регулируемый широтно-импульсный модулятор, 30 А, регулятор скорости, Кингстон, Онтарио, Канада

30 А, регулируемый широтно-импульсный модулятор, регулятор скорости, Кингстон, Онтарио, Канада

Магазин не будет работать корректно в случае, если куки отключены.

Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript. Для наилучшего взаимодействия с нашим сайтом обязательно включите Javascript в своем браузере.

  • Купить 10 за 30,55 долларов США каждый и сэкономить 10%

Обзор

Регулятор скорости двигателя постоянного тока 30 А Регулируемая частота, используйте широтно-импульсную модуляцию.


Источник питания: 8–30 В постоянного тока
Напряжение нагрузки: 8–30 В постоянного тока / 30 А макс.
Используйте фиксированную частоту 100 Гц или регулируемую частоту от 400 Гц до 3 кГц.
Скорость двигателя (ШИМ) можно регулировать от 0 % до 100 %.
Размер печатной платы: (ДШ)4,50 x 2,63 x 1,50 дюйма


Если подключаемая нагрузка постоянно превышает 20 А, требуется дополнительное охлаждение. Вентилятор должен быть установлен на радиаторе.
Используйте электрический провод 12 AWG для соединения цепи и нагрузки.
При слишком высокой частоте MOSFET перегревается. (рекомендуется частота 100 Гц)

Этот модуль даже не греется при нагрузке 18 Ампер. Большая площадь охлаждения означает длительный срок службы при больших нагрузках. Этот контроллер действительно хорошо работает.

Это был очень популярный модуль для водородных топливных элементов. Используйте этот модуль для регулирования количества тока, поступающего в ваш водородный топливный элемент, чтобы предотвратить перегрев.

Фактический измеренный диапазон частот: 325 Гц — 2,77 кГц при 12 В постоянного тока

Поставщики и ресурсы RF Wireless

О RF Wireless World

Веб-сайт RF Wireless World является домом поставщиков и ресурсов RF и Wireless.На сайте представлены статьи, учебные пособия, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тесты и измерения, калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.

Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, оптоволокно, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee, LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. д. Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP.Он также имеет академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и дисциплинам MBA.

Статьи о системах на основе IoT

Система обнаружения падений для пожилых людей на основе IoT : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падений, используемой для пожилых людей. В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падения IoT. Подробнее➤
Также см. другие статьи о системах на основе IoT:
. • Система очистки туалетов AirCraft • Система измерения удара при столкновении • Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей • Система помощи водителю • Система умной розничной торговли • Система мониторинга качества воды • Система интеллектуальной сети • Умная система освещения на основе Zigbee • Умная система парковки на базе Zigbee • Умная система парковки на базе LoRaWAN.


Радиочастотные беспроводные изделия

Этот раздел статей охватывает статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE/3GPP и т. д. .стандарты. Он также охватывает статьи, связанные с испытаниями и измерениями, посвященные испытаниям на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF/PHY. СМ. УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ >>.


Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH была рассмотрена поэтапно. Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP. Подробнее➤


Основные сведения о повторителях и типы повторителей : В нем объясняются функции различных типов повторителей, используемых в беспроводных технологиях.Подробнее➤


Основы и типы замираний : В этой статье рассматриваются мелкомасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные замирания, быстрые замирания и т. д., используемые в беспроводной связи. Подробнее➤


Архитектура сотового телефона 5G : В этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G. Архитектура сотового телефона. Подробнее➤


Основные сведения о помехах и типы помех: В этой статье рассматриваются помехи по соседнему каналу, помехи в Электромагнитные помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. д.Подробнее➤


Раздел 5G NR

В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (новое радио), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. д. 5G NR Краткий справочник Указатель >>
• Мини-слот 5G NR • Часть полосы пропускания 5G NR • БАЗОВЫЙ НАБОР 5G NR • Форматы 5G NR DCI • 5G NR UCI • Форматы слотов 5G NR • IE 5G NR RRC • 5G NR SSB, SS, PBCH • 5G NR PRACH • 5G NR PDCCH • 5G NR PUCCH • Опорные сигналы 5G NR • 5G NR m-Sequence • Золотая последовательность 5G NR • 5G NR Zadoff Chu Sequence • Физический уровень 5G NR • MAC-уровень 5G NR • Уровень 5G NR RLC • Уровень PDCP 5G NR


Руководства по беспроводным технологиям

В этом разделе рассматриваются учебные пособия по радиочастотам и беспроводным сетям.Он охватывает учебные пособия по таким темам, как сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS, GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, беспроводная сеть, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. д. См. ИНДЕКС УЧЕБНЫХ ПОСОБИЙ >>


Учебное пособие по 5G . В этом учебном пособии по 5G также рассматриваются следующие подтемы, посвященные технологии 5G:
Учебное пособие по основам 5G. Диапазоны частот учебник по миллиметровым волнам Рамка волны 5G мм Зондирование канала миллиметровых волн 5G 4G против 5G Испытательное оборудование 5G Архитектура сети 5G Сетевые интерфейсы 5G NR звучание канала Типы каналов 5G FDD против TDD Нарезка сети 5G NR Что такое 5G NR Режимы развертывания 5G NR Что такое 5G ТФ


В этом руководстве по GSM рассматриваются основы GSM, архитектура сети, элементы сети, технические характеристики системы, приложения, Типы пакетов GSM, структура кадров GSM или иерархия кадров, логические каналы, физические каналы, Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM или настройка вызова или процедура включения питания, Вызов MO, вызов MT, модуляция VAMOS, AMR, MSK, GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы мобильного телефона, Планирование RF, нисходящая линия связи PS и восходящая линия связи PS.
➤Читать дальше.

LTE Tutorial , описывающий архитектуру системы LTE, включая основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC). Он предоставляет ссылку на обзор системы LTE, радиоинтерфейс LTE, терминологию LTE, категории LTE UE, структуру кадра LTE, физический уровень LTE, Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, Voice Over LTE, расширенный LTE, Поставщики LTE и LTE vs LTE advanced.➤Читать дальше.


Радиочастотные технологии

На этой странице мира беспроводных радиочастот описывается пошаговое проектирование преобразователя частоты на примере повышающего преобразователя частоты 70 МГц в диапазон C. для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO, амортизирующие прокладки. ➤Читать дальше.
➤ Проектирование и разработка радиочастотного трансивера ➤Дизайн радиочастотного фильтра ➤Система VSAT ➤Типы и основы микрополосковых ➤Основы волновода


Секция испытаний и измерений

В этом разделе рассматриваются ресурсы по контролю и измерению, контрольно-измерительное оборудование для тестирования тестируемых устройств на основе Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE.ИНДЕКС испытаний и измерений >>
➤Система PXI для контрольно-измерительных приборов. ➤ Генерация и анализ сигналов ➤ Измерения физического уровня ➤ Тестирование устройства WiMAX на соответствие ➤ Тест на соответствие Zigbee ➤ Тест на соответствие LTE UE ➤ Тест на соответствие TD-SCDMA


Волоконно-оптические технологии

Волоконно-оптический компонент основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель, фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д.Эти компоненты используются в оптоволоконной связи. ИНДЕКС оптических компонентов >>
➤Учебное пособие по оптоволоконной связи ➤APS в SDH ➤Основы SONET ➤ Структура кадра SDH ➤ SONET против SDH


Поставщики беспроводных радиочастотных устройств, производители

Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений, см. ИНДЕКС поставщиков >>.

Поставщики ВЧ-компонентов, включая ВЧ-изолятор, ВЧ-циркулятор, ВЧ-смеситель, ВЧ-усилитель, ВЧ-адаптер, ВЧ-разъем, ВЧ-модулятор, ВЧ-трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, осциллятор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексер, дуплексер, чип-резистор, чип-конденсатор, чип-индуктор, ответвитель, ЭМС, программное обеспечение RF Design, диэлектрический материал, диод и т. д.Поставщики радиочастотных компонентов >>
➤ Базовая станция LTE ➤ РЧ-циркулятор ➤РЧ-изолятор ➤Кристаллический осциллятор


MATLAB, Labview, Embedded Исходные коды

Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW. Эти коды полезны для новичков в этих языках. СМ. УКАЗАТЕЛЬ ИСТОЧНИКОВ >>
➤ Код VHDL декодера от 3 до 8 ➤Скремблер-дескремблер Код MATLAB ➤32-битный код ALU Verilog ➤ T, D, JK, SR триггеры лабораторные коды


*Общая медицинская информация*

Сделайте эти пять простых вещей, чтобы помочь остановить коронавирус (COVID-19).
СДЕЛАЙ ПЯТЬ
1. РУКИ: чаще мойте их
2. ЛОКОТЬ: Кашляй в него
3. ЛИЦО: Не трогай
4. НОГИ: держитесь на расстоянии более 1 метра друг от друга
5. ЧУВСТВУЙТЕ: заболели? Оставайтесь дома

Используйте технологию отслеживания контактов >> , следуйте рекомендациям по социальному дистанцированию >> и установить систему наблюдения за данными >> спасти сотни жизней. Использование концепции телемедицины стало очень популярным в таких стран, как США и Китай, чтобы остановить распространение COVID-19, поскольку это заразное заболевание.


Радиочастотные калькуляторы и преобразователи

Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц измерения. Они охватывают беспроводные технологии, такие как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. д. СМ. КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
➤ Калькулятор пропускной способности 5G NR ➤ 5G NR ARFCN и преобразование частоты ➤ Калькулятор скорости передачи данных LoRa ➤ LTE EARFCN для преобразования частоты ➤ Калькулятор антенны Yagi ➤ Калькулятор времени выборки 5G NR


IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии

В разделе, посвященном IoT, рассматриваются беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet, 6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT+, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие.Он также охватывает датчики IoT, компоненты IoT и компании IoT.
См. главную страницу IoT>> и следующие ссылки.
➤РЕЗЬБА ➤EnOcean ➤ Учебник LoRa ➤ Учебник по SIGFOX ➤ WHDI ➤6LoWPAN ➤Зигби RF4CE ➤NFC ➤Лонворкс ➤CEBus ➤УПБ



СВЯЗАННЫЕ ПОСТЫ


Учебники по беспроводным радиочастотам



Различные типы датчиков


Поделиться этой страницей

Перевести эту страницу

Часто задаваемые вопросы: Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)

Какова цель широтно-импульсной модуляции (ШИМ)?

В импульсных преобразователях

используется силовой полупроводниковый переключатель (обычно полевой МОП-транзистор) для управления магнитным элементом (трансформатором или катушкой индуктивности), выпрямленный выход которого создает напряжение постоянного тока.Обычно эффективность превышает 90%, что примерно вдвое больше, чем у линейного регулятора.

Импульсный преобразователь изменяет свой выходной постоянный ток в ответ на изменения нагрузки. Одним из широко используемых подходов является широтно-импульсная модуляция (ШИМ), которая управляет выходной мощностью ключа питания, изменяя время его включения и выключения. Отношение времени включения к времени периода переключения является рабочим циклом. На рис. 1 показаны три различных варианта рабочего цикла ШИМ: 10%, 50% и 90%. Рабочий цикл и мощность редко связаны друг с другом.Вместо этого рабочий цикл регулируется для регулирования выходного напряжения.

На рис. 2 показан упрощенный ШИМ-контроллер, используемый в импульсном преобразователе. При работе часть постоянного выходного напряжения возвращается обратно на усилитель ошибки, что заставляет компаратор управлять временем включения и выключения ШИМ. Если отфильтрованный выходной сигнал мощного полевого МОП-транзистора изменяется, обратная связь регулирует рабочий цикл, чтобы поддерживать выходное напряжение на желаемом уровне.

Для генерации ШИМ-сигнала усилитель ошибки принимает входной сигнал обратной связи и стабильное опорное напряжение для создания выходного сигнала, связанного с разностью двух входных сигналов.Компаратор сравнивает выходное напряжение усилителя ошибки с линейным изменением (пилообразным) от генератора, формируя модулированную ширину импульса. Логика переключения обеспечивает возможность включения или отключения ШИМ-сигнала, подаваемого на силовой полевой МОП-транзистор.

Зачем цепи ШИМ нужна компенсация наклона?

Для рабочих циклов ШИМ

выше 50 % требуется компенсирующая рампа, называемая компенсацией наклона, чтобы избежать нестабильности.Более высокие рабочие циклы требуют еще большей компенсации наклона. То есть, если переключатель ШИМ включен более 50% периода переключения, необходимо использовать компенсацию наклона, чтобы поддерживать стабильность системы. При традиционной компенсации наклона импульсный преобразователь может стать нестабильным при рабочих циклах, приближающихся к 100 %, поэтому необходимо использовать специальную компенсацию наклона. На рис. 3 показан ШИМ-контроллер, использующий компенсацию наклона.

Цепь блокировки пониженного напряжения (UVLO) устанавливает рабочий диапазон входного постоянного напряжения ШИМ-контроллера.Существует два порога UVLO. При превышении порога включения УВЛО включается ШИМ-контроллер. Если постоянное входное напряжение падает ниже порога выключения UVLO, ШИМ-контроллер выключается.

ШИМ-контроллеры

могут иметь несимметричные или двойные выходы. Типы с двумя выходами предназначены для двухтактных, мостовых или синхронных выпрямительных МОП-транзисторов. В этих конфигурациях ШИМ-контроллер должен либо точно установить мертвое время двух выходов, либо предотвратить их перекрытие. Если бы оба выхода были включены одновременно, это увеличило бы рассеиваемую мощность и электромагнитные помехи.Некоторые ШИМ-контроллеры включают в себя специальные схемы для контроля мертвого времени или перекрытия.

Большинство микросхем ШИМ-контроллеров обеспечивают защиту от ограничения тока путем измерения выходного тока. Если вход датчика тока превышает определенный порог, текущий цикл прерывается (поцикловое ограничение тока).

Компоновка схемы имеет решающее значение при использовании токоизмерительного резистора, который должен быть с малой индуктивностью. Найдите его и конденсатор фильтра измерения тока очень близко к контакту PWM IC и подключите его напрямую.Кроме того, все маломощные соединения заземления, чувствительные к помехам, должны быть соединены вместе рядом с заземлением ИС, а одно соединение должно быть выполнено с заземлением питания (точка заземления измерительного резистора).

В большинстве микросхем ШИМ-контроллеров один внешний резистор или конденсатор задает частоту генератора. Чтобы установить желаемую частоту генератора, используйте уравнение в таблице данных контроллера для расчета значения резистора.

Некоторые ШИМ-преобразователи включают возможность синхронизации генератора с внешним тактовым генератором с частотой, которая выше или ниже частоты внутреннего генератора.Если синхронизация не требуется, соедините контакт синхронизации с землей, чтобы предотвратить шумовые помехи.

Функция плавного пуска позволяет силовому преобразователю постепенно достигать начальной рабочей точки устойчивого состояния, тем самым снижая пусковые напряжения и скачки напряжения. В большинстве микросхем ШИМ внешний конденсатор определяет время плавного пуска.

Высокоскоростной широтно-импульсный модулятор

MCP1631 и MCP1631V компании Microchip Technology

— это высокоскоростные аналоговые ШИМ.. В сочетании с микроконтроллером MCP1631/MCP1631V может управлять рабочим циклом энергосистемы, обеспечивая регулирование выходного напряжения или тока. Микроконтроллер может использоваться для регулировки выходного напряжения или тока, частоты переключения и максимального рабочего цикла, а также обеспечивает дополнительные функции, делающие систему питания более интеллектуальной, надежной и адаптируемой.

MCP1631 (управление режимом тока) и MCP1631V (управление режимом напряжения) содержат ШИМ, драйвер MOSFET, усилитель измерения тока, усилитель измерения напряжения и компаратор перенапряжения.Эти микросхемы работают с входным напряжением от 3,0 В до 5,5 В. Дополнительные функции включают отключение, блокировку при пониженном напряжении (UVLO) и защиту от перегрева.

Для приложений, которые работают от входа высокого напряжения, MCP1631HV и MCP1631VHV могут работать напрямую от входа от +3,5 В до +16 В. Для этих приложений доступен дополнительный регулируемый выход +5 В или +3,3 В с малым падением напряжения, который может обеспечивать ток до 250 мА для питания микроконтроллера и вспомогательных цепей

.

Внутренний ШИМ MCP1631/MCP1631V состоит из усилителя ошибки, быстродействующего компаратора и защелки.Выход усилителя сравнивается либо с MCP1631 CS (первичный вход измерения тока), либо с MCP1631V VRAMP (вход линейного изменения напряжения) высокоскоростного компаратора. Когда сигнал CS или VRAMP достигает уровня выходного сигнала усилителя ошибки, цикл включения завершается, а внешний переключатель замыкается до начала следующего цикла.

Среди типичных приложений для MCP1631/MCP1631V — программируемые зарядные устройства с режимом переключения, способные заряжать несколько химических элементов, таких как литий-ионные, никель-металлогидридные, никель-кадмиевые и свинцово-кислотные, сконфигурированные как одна или несколько ячеек.В сочетании с небольшим микроконтроллером также могут быть разработаны интеллектуальные схемы светодиодного освещения и программируемые источники напряжения и тока топологии SEPIC.

Входы MCP1631/MCP1631V могут быть подключены к контактам ввода-вывода микроконтроллера для гибкости конструкции. Дополнительные функции, встроенные в MCP1631HV/MCP1631VHV, обеспечивают обработку сигналов и функции защиты для зарядных устройств или источников постоянного тока.

Бустерный контроллер текущего режима

Показан в Рисунок 3 — это Texas Instruments TPS40210 и TPS40211 с широким входным напряжением (4.от 5 В до 52 В), асинхронные буст-контроллеры. Они подходят для топологий, в которых требуется N-канальный полевой транзистор с заземлением, включая повышающие, обратноходовые, SEPIC и различные драйверы светодиодов.

Характеристики устройства

включают программируемый плавный пуск, защиту от перегрузки по току с автоматическим повторным запуском и программируемую частоту генератора. Управление текущим режимом обеспечивает улучшенную переходную характеристику и упрощенную компенсацию контура. Основное различие между двумя частями заключается в опорном напряжении, которое усилитель ошибки регулирует на выводе FB.

Резистор и конденсатор, подключенные к выводу RC, определяют частоту генератора. Конденсатор заряжается примерно до VVDD/20 током, протекающим через резистор, а затем разряжается транзистором, встроенным в TPS40210. Вы можете синхронизировать TPS40210 и TPS40211 с внешним тактовым генератором, частота которого должна быть выше частоты свободного хода преобразователя.

tps40210 и TPS40211 являются контроллерами токового режима и используют резистор, включенный последовательно с полевым транзистором питания клеммы источника, для измерения тока как для управления токовым режимом, так и для защиты от перегрузки по току.Резистор датчика тока служит как ограничителем тока, так и датчиком управления режимом тока, поэтому его необходимо выбирать на основе как стабильности (ограничение управления режимом тока), так и ограничения тока (ограничение устройства).

Стандартный повышающий преобразователь не имеет метода ограничения тока между входом и выходом в случае короткого замыкания на выходе. Если желательна защита от событий такого типа, необходимо использовать некоторую вторичную схему защиты.

Характерной чертой управления в режиме пикового тока является состояние, при котором контур управления током становится нестабильным.Контур напряжения поддерживает регулирование, но выходное пульсирующее напряжение увеличивается. и колеблется на половине частоты переключения.

Устранение этой проблемы состоит в том, чтобы применить компенсирующую рампу от генератора к сигналу, идущему на широтно-импульсный модулятор. В TPS40210/11 рампа генератора применяется в фиксированной степени к широтно-импульсному модулятору. Чтобы гарантировать, что преобразователь не войдет в субгармоническую нестабильность, крутизна компенсирующего пилообразного сигнала должна быть не менее половины нисходящей крутизны линейного сигнала тока.Поскольку компенсационная рампа фиксирована, она накладывает ограничения на выбор резистора измерения тока. Наклон компенсации наклона должен быть не менее половины и, предпочтительно, равным наклону кривой измерения тока, видимой на широтно-импульсном модуляторе, максимальное значение присваивается резистору измерения тока при работе в непрерывном режиме с рабочим циклом 50% или больше.

В целях проектирования следует применять некоторый запас к фактическому значению резистора измерения тока.В качестве отправной точки фактически выбранный резистор должен быть на 80 % или меньше, чем номинал резистора, при котором линейная характеристика компенсации наклона равна половине наклона кривой линейного снижения тока.

ШИМ-контроллер синхронного понижающего преобразователя постоянного тока

ADP1828 — это универсальный синхронный понижающий ШИМ-контроллер напряжения. Он управляет полностью N-канальным силовым каскадом для регулирования выходного напряжения от 0,6 В до 85% от входного напряжения и имеет размеры, позволяющие работать с большими полевыми МОП-транзисторами для стабилизаторов в точке нагрузки.ADP1828 идеально подходит для широкого спектра приложений с высоким энергопотреблением, таких как питание ввода-вывода DSP и ядра процессора, а также для питания общего назначения в телекоммуникациях, медицинской визуализации, ПК, играх и промышленных приложениях.

Показанный на рис. 4 , ADP1828 работает при входных напряжениях смещения от 3 В до 18 В с внутренним LDO, который генерирует выходное напряжение 5 В при входных напряжениях смещения более 5,5 В. Схемы управления, драйверы затворов и внешний повышающий конденсатор работает от выхода LDO для входа между 5.5 В и 18 В. PV питает привод затвора MOSFET нижнего плеча (DL), а IN питает внутреннюю схему управления. Шунтируйте PV на PGND с помощью конденсатора 1 мкФ или больше и шунтируйте IN на GND с помощью конденсатора 0,1 мкФ или больше. Переключите вход питания на PGND с помощью достаточно большого конденсатора.

Частота коммутации также может быть синхронизирована с внешними часами до 2-кратной номинальной частоты генератора детали.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.