Tips om bruk pulsbreddemodulatorer som Spenningsregulatorer

En pulsbredde-modulator er en krets som avgir en firkantbølge med en variabel pulsbredde. I en syklus av en firkantbølge, er spenningen på logisk høyt nivå for en del av syklusen og i den logisk lavt nivå for en del av syklusen. Pulsbredden svarer til hvor lang tid at spenningen er på logisk høyt nivå. Variasjonene i pulsbredde som produseres av en PWM kan filtreres og brukes som en spenningskilde.

Gjennomsnittlig Spenning

Det grunnleggende konseptet er involvert i PWM spenningsregulering er den gjennomsnittlige spenningen av PWM firkantbølge. For eksempel vurdere en PWM utgang med et høyt logisk nivå på 5 volt og et lavt logisk nivå på 0 volt. Dersom pulsen er høy 50 prosent av tiden, den gjennomsnittlige spenningen på firkantbølge er 2,5 volt (5 x 0,5). Dersom pulsen er høy 20 prosent av tiden, er den gjennomsnittlige spenning 1 volt (5 x 0,2). På denne måten kan PWM krets produsere noen gjennomsnittlig spenning mellom 0 og 5 volt.

filtrering

Den gjennomsnittlige verdien av en firkantbølge er til liten nytte for en krets som trenger en jevn spenningsforsyning. Derfor er filtrering et viktig aspekt av en PWM spenningsregulator. I elektroniske kretser, en low-pass filter er vanligvis tilsvarer en gjennomsnitts funksjon fordi det fjerner hurtige variasjoner i spenning; med andre ord, glatter den spenningen ut mot dens gjennomsnittsverdi. En passende lavpassfilter kan tilstrekkelig gjennomsnittlig din PWM signal for å generere en stabil regulert spenning.

filter design

Filtre for PWM regulatorer er vanligvis sammensatt av kondensatorer og induktorer. Motstander er generelt uønsket fordi motstanden reduserer strøm tilgjengelig for kretsen. Den konkrete utformingen av filteret avhenger av spenningen krav kretsen din, din krets følsomhet for støy, og frekvens komponentene i PWM signal. Generelt må den grensefrekvensen for filteret være mye lavere enn den primære hyppigheten av PWM-signalet for å unngå overdreven krusning i utgangsspenningen.

Tilbakemelding

I praksis kan PWM-regulatorer ikke fremstille en stabil spenningsforsyning ved ganske enkelt å sette pulsbredden til en fast verdi. I stedet omfatter PWM regulatorkrets en tilbakekoplingsmekanisme, som avføler utgangsspenningen fra regulatoren og sammenligner den med den ønskede utgangsspenning. Pulsbredden av utgangssignalet blir kontinuerlig justert for å eliminere forskjellen mellom den virkelige utgangsspenning og den ønskede spenningen, som produserer en nøyaktig regulert spenningsforsyningen.