8. Konverterlarda impuls kengligi modulyatsiyasi

8.1. Umumiy ma'lumot

Impulsni boshqarish va modulyatsiya tamoyillari bobda muhokama qilinadi. 4 oddiy DC regulyator sxemasi misolidan foydalanib. Shu bilan birga, chiziqli impuls tizimlari nazariyasida qo'llaniladigan impulsli modulyatsiyaning asosiy turlariga ta'riflar berilgan, ular impulsli DC konvertorlarini boshqarish amaliyotiga mos keladi.

Shu bilan birga, AC konvertorlarida kuchlanish yoki oqimlarning impuls kengligi modulyatsiyasi o'zgaruvchan tok yordamida elektr energiyasini konvertatsiya qilish muammolarini hal qilishda PWM xususiyatlarini hisobga olgan holda quvvat elektronikasida biroz boshqacha ta'rifga ega. IEC 551-16-30da ta'riflanganidek, impuls kengligi modulyatsiyasi - bu impulslarning kengligi yoki chastotasi yoki har ikkalasi ma'lum bir chiqish kuchlanish to'lqin shaklini ishlab chiqarish uchun asosiy chastota davrida modulyatsiya qilinadigan zarba nazorati. Ko'pgina hollarda, PWM kuchlanish yoki oqimning sinusoidalligini ta'minlash, ya'ni asosiy (birinchi) harmonikaga nisbatan yuqori harmoniklar darajasini pasaytirish uchun amalga oshiriladi va sinusoidal deb ataladi. Sinusoidallikni ta'minlashning quyidagi asosiy usullari mavjud: analog PWM va uning modifikatsiyalari; yuqori harmoniklarni tanlab (selektiv) bostirish; histerezis yoki delta modulyatsiyasi;

kosmik vektor modulyatsiyasi.

Analog sinusoidal PWMni tashkil qilishning klassik versiyasi - mos yozuvlar yoki mos yozuvlar deb ataladigan ma'lum bir shakldagi kuchlanish signalini yuqori chastotaga ega bo'lgan uchburchak kuchlanish signali bilan solishtirish orqali chiqish kuchlanishini (oqim) tashkil etuvchi impulslarning kengligini o'zgartirish. va tashuvchi signal deb ataladi. Yo'naltiruvchi signal modulyatsiyalanadi va chiqish kuchlanishining (oqim) kerakli shaklini aniqlaydi. Ushbu usulning ko'plab modifikatsiyalari mavjud bo'lib, unda modulyatsiya qiluvchi signallar sinus to'lqinidan tashqari maxsus funktsiyalar bilan ifodalanadi. Ma'ruza matnlarida ushbu PWM usullarini tushuntiruvchi bir nechta asosiy sxemalar muhokama qilinadi.

Yuqori harmoniklarni tanlab bostirish usuli hozirda dasturiy ta'minotga asoslangan mikroprotsessorli kontrollerlar yordamida muvaffaqiyatli amalga oshirilmoqda. Gisterezis modulyatsiyasi mos yozuvlar signalini, masalan, sinusoidal to'lqin shaklini o'rni "kuzatish" tamoyillariga asoslanadi. Eng oddiy texnik dizaynda bu usul PWM va PFM (impuls chastotasi modulyatsiyasi) tamoyillarini birlashtiradi. Shu bilan birga, maxsus sxema choralari yordamida modulyatsiya chastotasini barqarorlashtirish yoki uning o'zgarishi diapazonini cheklash mumkin.

Kosmik vektor modulyatsiyasi usuli uch fazali kuchlanish tizimini ikki fazali tizimga aylantirish va umumlashtirilgan kosmik vektorni olishga asoslangan. Ushbu vektorning kattaligi asosiy va modulyatsiya qiluvchi chastotalar bilan belgilanadigan momentlarda hisoblanadi. Bu uch fazali invertorlarni boshqarish uchun, xususan, elektr drayvlarda foydalanilganda juda istiqbolli hisoblanadi. Shu bilan birga, u ko'p jihatdan an'anaviy sinusoidal PWMga o'xshaydi.

PWM-ga asoslangan boshqaruv tizimlari nafaqat kuchlanish yoki oqimning asosiy harmonikasining o'rtacha qiymatlarining sinusoidal shaklini ta'minlashga, balki uning amplitudasi, chastotasi va fazasi qiymatlarini boshqarishga imkon beradi. Bunday hollarda konvertor to'liq boshqariladigan kalitlardan foydalanganligi sababli, asosiy harmonik quvvat koeffitsienti cosph ning har qanday berilgan qiymati bilan to'rtta kvadrantda ham to'g'rilash, ham teskari rejimda AC (DC) konvertorlarini AC tarmog'i bilan birgalikda ishlashini amalga oshirish mumkin bo'ladi. -1 dan 1 gacha bo'lgan diapazonda. Bundan tashqari, tashuvchining chastotasi ortib borishi bilan, invertorlar chiqishida berilgan shakldagi oqim va kuchlanishni qayta ishlab chiqarish imkoniyatlari kengayadi. Bu yuqori harmoniklarni bostirish uchun faol filtrlarni yaratishga imkon beradi.

Biz keyingi taqdimotda ishlatiladigan asosiy ta'riflarni kuchlanish inverterining bir fazali yarim ko'prikli pallasida birinchi usulni qo'llash misolidan foydalanib ko'rib chiqamiz (8.1-rasm, A). Ushbu shartli diagrammada kalitlar S1 Va S2 ketma-ket va ularga parallel ulangan diodlar bilan to'ldirilgan to'liq boshqariladigan kommutatsiya elementlari bilan ifodalanadi. Seriyali diodlar kalitlarning bir tomonlama o'tkazuvchanligini aks ettiradi (masalan, tranzistorlar yoki tiristorlar), parallel diodlar esa faol-induktiv yuk bilan teskari oqimlarni o'tkazishni ta'minlaydi.

Malumot diagrammasi, modulyatsiya u M(th) va tashuvchi u H (th) signallari rasmda ko'rsatilgan. 8.1, b. Kalit nazorat impulslarini shakllantirish S 1 va S 2 quyidagi printsip bo'yicha amalga oshiriladi. Da u M (th) > u H(th) tugmasi S 1 yoqilgan, a S 2 o'chirilgan. Da u M(th)< u H (th) asosiy holatlar teskari: S 2 - on, a S 1 - o'chirilgan. Shunday qilib, inverter chiqishida ikkita polar impuls shaklida kuchlanish hosil bo'ladi. Kalitlarni bir vaqtning o'zida o'tkazishni bartaraf etish uchun haqiqiy sxemalarda S 1 va S 2, ushbu kalitlarni yoqish uchun signallarni ishlab chiqarish momentlari o'rtasida ma'lum bir kechikish ta'minlanishi kerak. Shubhasiz, zarba kengligi signal amplitudalarining nisbatiga bog'liq u M(th) va u H(th). Ushbu munosabatni tavsiflovchi parametr amplituda modulyatsiya indeksi deb ataladi va (8.1) formula bilan aniqlanadi:

, (8.1.)

Qayerda U M m va U H m - modulyatsiya qiluvchi signalning maksimal qiymatlari u M(th) va tashuvchi signal u H(th) mos ravishda.

Guruch. 8.1. Bir fazali yarim ko'prikli kuchlanish inverteri: A- sxema; b– impuls modulyatsiyasi uchun kuchlanish diagrammalari

Tashuvchi chastotasi u H(th) kommutatsiya chastotasiga teng f H tugmalari S 1 va S 2 va odatda modulyatsiya signalining chastotasidan sezilarli darajada oshadi f M. Chastota nisbati f H va f M modulyatsiya jarayoni samaradorligining muhim ko'rsatkichi bo'lib, (8.2) formula bilan aniqlanadigan chastotali modulyatsiya indeksi deb ataladi:

Kichik qiymatlarda M f signallari u M(th) va u Keraksiz subharmoniklarning oldini olish uchun H (th) sinxronlashtirilishi kerak. B maksimal qiymat sifatida mening, sinxronizatsiya zarurligini belgilaydigan, o'rnatiladi M f = 21. Shubhasiz, sinxronlashtirilgan signallar bilan koeffitsient M f doimiy qiymatdir.

Shakldagi diagrammadan. 8.1 dan ko'rinib turibdiki, chiqish kuchlanishining birinchi harmonikasining amplitudasi U am 1 (8.1) ni hisobga olgan holda quyidagi shaklda (8.3) taqdim etilishi mumkin:

(8.3)

(8.3) ga binoan M a = 1 chiqish kuchlanishining birinchi harmonikasining amplitudasi yarim to'lqinli to'rtburchakning balandligiga teng U d/2. Chiqish kuchlanishining birinchi harmonikasining nisbiy qiymatining M a qiymatiga xarakterli bog'liqligi rasmda ko'rsatilgan. 8.2, shundan o'zgarish aniq bo'ladi M a 0 dan 1 gacha chiziqli va amplitudaga bog'liq U men 1. Cheklangan qiymat M a ko'rib chiqilayotgan modulyatsiya turi printsipi bilan belgilanadi, unga ko'ra maksimal qiymat U am 1 to'rtburchaklar shakli yarim to'lqin balandligi bilan cheklangan, teng U d/2. Koeffitsientning yanada oshishi bilan M modulyatsiya amplitudaning chiziqli bo'lmagan o'sishiga olib keladi U am 1 - inverterning chiqishida to'rtburchaklar kuchlanish hosil bo'lishi bilan aniqlangan maksimal qiymatga, keyinchalik u o'zgarishsiz qoladi.

To'rtburchaklar funktsiyani Furye qatoriga kengaytirish maksimal qiymatni beradi (8.4):

(8.4)

Bu qiymat indeks qiymati bilan cheklangan M a, 0 dan taxminan 3 gacha bo'lgan oraliqda o'zgarib turadi. Shubhasiz, a-b qiymatlari oralig'ida 1 dan 3,2 gacha bo'lgan funktsiya chiziqli emas (8.2-rasm). Ushbu bo'limdagi ish rejimi over modulyatsiya deb ataladi.

Ma'nosi M f tashuvchi signal chastotasini tanlash bilan aniqlanadi u H (th) va konvertorning texnik xususiyatlariga sezilarli darajada ta'sir qiladi. Chastotaning oshishi bilan konvertorlarning quvvat kalitlarida kommutatsiya yo'qotishlari ortadi, lekin ayni paytda chiqish kuchlanishining spektral tarkibi yaxshilanadi va modulyatsiya jarayonidan kelib chiqadigan yuqori harmoniklarni filtrlash muammosini hal qilish soddalashtiriladi. Qiymatni tanlashda muhim omil f H ko'p hollarda uning qiymatini 20 kHz dan ortiq audio chastota diapazonida ta'minlash zarurati hisoblanadi. Tanlashda f H shuningdek, konvertorning ish kuchlanish darajasini, uning quvvatini va boshqa parametrlarini hisobga olishingiz kerak.

Guruch. 8.2. Chiqish kuchlanishining asosiy harmonikasining amplitudasining nisbiy qiymatining bir fazali yarim ko'prik zanjiri uchun amplituda modulyatsiya indeksiga bog'liqligi

Bu erda umumiy tendentsiya M. qiymatlarining oshishi hisoblanadi f kam quvvatli va past kuchlanishli konvertorlar va aksincha. Shunday qilib, tanlov M f ko'p mezonli optimallashtirish muammosidir.

Stokastik jarayon bilan impuls modulyatsiyasi. Konverterlarda PWM dan foydalanish modulyatsiyalangan kuchlanish va oqimlarda yuqori harmoniklarning paydo bo'lishi bilan bog'liq. Bundan tashqari, ushbu parametrlarning spektral tarkibida eng muhim harmonikalar chastota modulyatsiyasi indeksining ko'paytmalari bo'lgan chastotalarda sodir bo'ladi. M f va amplitudalari kamayib boruvchi garmonikalar ularning atrofida yon chastotalarda guruhlangan. Yuqori harmoniklar quyidagi asosiy muammolarni keltirib chiqarishi mumkin:

akustik shovqin paydo bo'lishi;

elektromagnit moslashuvning (EMC) boshqa elektr qurilmalari yoki tizimlari bilan yomonlashishi.

Akustik shovqinning asosiy manbalari tovush diapazonidagi chastotalar bilan yuqori harmonikalarni o'z ichiga olgan oqim va kuchlanish ta'siriga duchor bo'lgan elektromagnit komponentlar (choklar va transformatorlar) hisoblanadi. Shuni ta'kidlash kerakki, shovqin yuqori harmoniklar eng katta bo'lgan ma'lum chastotalarda paydo bo'lishi mumkin. Shovqinni keltirib chiqaruvchi omillar, masalan, magnitostriktsiya, EMC muammolarini hal qilishni qiyinlashtiradi. EMC muammolari elektr qurilmalarining EMI sezgirligiga qarab keng chastota diapazonida yuzaga kelishi mumkin. An'anaga ko'ra, shovqin darajasini pasaytirish uchun dizayn va texnologik echimlar qo'llanilgan va EMCni ta'minlash uchun passiv filtrlar ishlatilgan.

Ushbu muammolarni hal qilishning istiqbolli yo'nalishi sifatida modulyatsiyalangan kuchlanish va oqimlarning spektral tarkibining tabiatini o'zgartirish bilan bog'liq usullar ko'rib chiqiladi. Ushbu usullarning mohiyati chastota spektrini tekislash va keng chastota diapazonida stokastik taqsimoti tufayli aniq harmonikalarning amplitudasini kamaytirishdir. Ushbu usul ba'zan chastota spektrini "smearing" deb ataladi. Interferentsiya energiyasining konsentratsiyasi harmoniklar maksimal qiymatlarga ega bo'lishi mumkin bo'lgan chastotalarda kamayadi. Ushbu usullarni amalga oshirish konvertorlarning quvvat qismining tarkibiy qismlariga hech qanday ta'sir qilish bilan bog'liq emas va aksariyat hollarda boshqaruv tizimidagi kichik o'zgarishlar bilan dasturiy ta'minot bilan cheklanadi.

Keling, ushbu usullarni amalga oshirish tamoyillarini qisqacha ko'rib chiqaylik. PWM ish siklining o'zgarishiga asoslanadi g= t Va / T n, Qayerda t va - pulsning davomiyligi; T n- uning shakllanish davri. Odatda bu miqdorlar, shuningdek, pulsning davr oralig'idagi pozitsiyasi T n barqaror holat sharoitida doimiydir. PWM natijalari integral o'rtacha qiymatlar sifatida aniqlanadi. Bunday holda, t va va impuls holatini o'z ichiga olgan deterministik qiymatlari modulyatsiyalangan parametrlarning noqulay spektral tarkibini aniqlaydi. Agar g ning berilgan qiymatini saqlab turgan holda bu miqdorlarga tasodifiy belgi berilsa, u holda jarayonlar stokastik holatga keladi va modulyatsiyalangan parametrlarning spektral tarkibi o zgaradi. Misol uchun, bunday tasodifiy belgi impulsning pozitsiyasiga berilishi mumkin t va T n davri oralig'ida yoki ikkinchisida stokastik o'zgarishlarni ta'minlaydi. Shu maqsadda modulyatsiya chastotasi asosiy generatoriga ta'sir qiluvchi tasodifiy sonlar generatoridan foydalanish mumkin f n =1/T n. Xuddi shunday, siz pulsning o'rnini intervalgacha o'zgartirishingiz mumkin T n nolga teng bo'lgan matematik kutish bilan. O'rtacha integral qiymati g nazorat qilish tizimi tomonidan belgilangan darajada qolishi kerak, buning natijasida modulyatsiyalangan kuchlanish va oqimlarda yuqori harmoniklarning spektral tarkibi tenglashtiriladi.

O'z-o'zini nazorat qilish uchun savollar

1. Sinusoidal oqim yoki kuchlanishni ta'minlash uchun asosiy PWM usullarini sanab o'ting.

2. Unipolyar va bipolyar kuchlanish modulyatsiyasi o'rtasidagi farq nima?

3. PWM ning asosiy parametrlarini sanab o'ting.

4. Stokastik jarayonlar bilan PWM qanday maqsadda qo'llaniladi?

Hurmatli Bobot, impulslar haqida bir oz ko'proq gapirib bera olasizmi?

So‘raganingiz yaxshi, do‘stim Bibot. Impulslar raqamli elektronikada axborotning asosiy tashuvchisi bo'lganligi sababli, impulslarning turli xususiyatlarini bilish juda muhimdir. Keling, ehtimol, bitta impuls bilan boshlaylik.

Elektr impulsi - bu ma'lum va cheklangan vaqt oralig'ida kuchlanish yoki oqimning ko'tarilishi.

Pulsning har doim boshlanishi (ko'tarilgan cheti) va oxiri (tushishi) bor.
Raqamli elektronikada barcha signallar faqat ikkita kuchlanish darajasi bilan ifodalanishi mumkinligini allaqachon bilasiz: "mantiqiy" va "mantiqiy nol". Bu faqat an'anaviy kuchlanish qiymatlari. "Mantiqiy" yuqori kuchlanish darajasi, odatda taxminan 2-3 volt, "mantiqiy nol" esa nolga yaqin kuchlanish deb hisoblanadi. Raqamli impulslar grafik jihatdan to'rtburchaklar yoki trapezoidal shaklda ifodalanadi:

Bitta impulsning asosiy miqdori uning uzunligidir. Puls uzunligi - bu ko'rib chiqilayotgan mantiqiy daraja bitta barqaror holatga ega bo'lgan vaqt uzunligi. Rasmda lotin harfi t yuqori darajadagi pulsning uzunligini, ya'ni mantiqiy "1" ni belgilaydi. Puls uzunligi soniyalarda o'lchanadi, lekin ko'pincha millisekundlarda (ms), mikrosekundlarda (ms) va hatto nanosekundlarda (ns) o'lchanadi. Bir nanosoniya - bu juda qisqa vaqt!
Eslab qoling: 1 ms = 0,001 sek.
1 mks = 0,000001 sek
1 ns = 0,000000001 sek
Inglizcha qisqartmalar ham qo'llaniladi: ms - millisekund, ms - mikrosekund, ns - nanosekund.

Bir nanosekundda men ovoz chiqarishga ham vaqtim bo'lmaydi!
Ayting-chi, Bobot, agar impulslar ko'p bo'lsa, nima bo'ladi?

Yaxshi savol, Beebot! Impulslar qanchalik ko'p bo'lsa, ular shunchalik ko'p ma'lumotni etkazishi mumkin. Ko'pgina impulslar juda ko'p xususiyatlarga ega. Eng oddiy pulsning takrorlanish tezligi.
Pulsning takrorlanish tezligi - vaqt birligidagi to'liq impulslar soni. Vaqt birligi uchun bir soniya olish odatiy holdir. Chastota birligi gerts bo'lib, nemis fizigi Geynrix Gerts nomi bilan atalgan. Bir gerts - bu bir soniyada bitta to'liq pulsning qayd etilishi. Agar soniyada mingta tebranish sodir bo'lsa, u 1000 gerts yoki qisqartirilgan 1000 Hz bo'ladi, bu 1 kilogerts, 1 kHz ga teng. Siz inglizcha qisqartmani ham topishingiz mumkin: Hz - Hz. Chastotasi harf bilan ko'rsatilgan F.

Faqat ikki yoki undan ortiq impulslar ishtirokida paydo bo'ladigan yana bir nechta xususiyatlar mavjud. Impuls ketma-ketligining ushbu muhim parametrlaridan biri davrdir.
Puls davri - bu ikkita qo'shni impulsning ikkita xarakterli nuqtasi orasidagi vaqt oralig'i. Odatda, davr qo'shni impulslarning ikki ko'tarilishi yoki pasayishi o'rtasida o'lchanadi va bosh lotin harfi bilan belgilanadi. T.

Pulsning takrorlanish davri impulslar ketma-ketligi chastotasiga bevosita bog'liq bo'lib, uni quyidagi formula yordamida hisoblash mumkin: T=1/F
Agar zarba uzunligi bo'lsa t davrning yarmiga teng T, keyin bunday signal ko'pincha deyiladi " mendir".

Impulslarning ish aylanishi pulsning takrorlanish davrining ularning davomiyligiga nisbati bo'lib, S harfi bilan belgilanadi: S=T/t Vazifa koeffitsienti o'lchovsiz kattalik bo'lib, o'lchov birliklariga ega emas, lekin foiz sifatida ifodalanishi mumkin. "Duty cycle" atamasi ko'pincha ingliz tilidagi matnlarda uchraydi; bu vazifa tsikli deb ataladi.
D ish davri - ish siklining o'zaro. To'ldirish koeffitsienti odatda foiz sifatida ifodalanadi va quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi: D=1/S

Hurmatli Bobot, oddiy impulslar juda ko'p turli xil va qiziqarli narsalarga ega! Lekin sekin-asta sarosimaga tusha boshladim.

Do'stim, Bibot, siz to'g'ri payqadingiz, impulslar unchalik oddiy emas! Ammo ozgina qoldi.

Agar siz meni diqqat bilan tinglagan bo'lsangiz, unda siz pulsning uzunligini oshirsangiz yoki kamaytirsangiz va shu bilan birga pulslar orasidagi pauzani bir xil miqdorda kamaytirsangiz yoki oshirsangiz, pulsning takrorlanish davri va chastotasi o'zgarishsiz qolishini payqagan bo'lishingiz mumkin! Bu bizga kelajakda bir necha marta kerak bo'ladigan juda muhim haqiqatdir.

Ammo endi men impulslar yordamida ma'lumot uzatishning boshqa usullarini qo'shmoqchiman.
Misol uchun, bir nechta impulslarni guruhlarga birlashtirish mumkin. Ular orasida ma'lum uzunlikdagi pauzalarga ega bo'lgan bunday guruhlar portlashlar yoki paketlar deb ataladi. Guruhda turli xil miqdordagi impulslarni yaratish va uni o'zgartirish orqali siz har qanday ma'lumotni ham uzatishingiz mumkin.

Raqamli elektronikada (diskret elektronika deb ham ataladi) ma'lumotni uzatish uchun turli xil impuls signallari bo'lgan ikki yoki undan ortiq o'tkazgich yoki kanallardan foydalanish mumkin. Bunday holda, ma'lumot ma'lum qoidalarni hisobga olgan holda uzatiladi. Ushbu usul sizga ma'lumot uzatish tezligini sezilarli darajada oshirishga imkon beradi yoki turli sxemalar orasidagi ma'lumotlar oqimini boshqarish qobiliyatini qo'shadi.

Impulslar yordamida ma'lumotlarni uzatishning sanab o'tilgan imkoniyatlari alohida yoki bir-biri bilan birgalikda ishlatilishi mumkin.
Shuningdek, impulslar yordamida ma'lumot uzatish uchun ko'plab standartlar mavjud, masalan, I2C, SPI, CAN, USB, LPT.

Impuls kengligi modulyatsiyasi doimiy chastotada bir-biridan keyingi impulslarning kengligini (davomiyligini) o'zgartirishdan iborat. Impuls kengligi modulyatsiyasi (PWM) - kerakli signalni (ko'p darajali yoki uzluksiz) haqiqiy ikkilik (ikki darajali - yoqish / o'chirish) bilan yaqinlashtirish, shunda o'rtacha vaqt davomida ularning qiymatlari teng bo'ladi. . Asosiy tartibga soluvchi omil - bu impulslarning nisbiy davomiyligi yoki ish aylanishi

bu erda T - pulsning takrorlanish davri. Bitta uchli PWM bilan mos yozuvlar kuchlanishi davriy arra tebranishidir. Bunday holda, modulyatsiya faqat bitta impuls chetining o'rnini o'zgartirish orqali amalga oshiriladi. Ikki tomonlama PWM uchun uchburchak (afzal teng tomonli) mos yozuvlar kuchlanishi talab qilinadi. Ikki tomonlama PWM bir tomonlama PWMga qaraganda yuqori ishlashga ega, shuning uchun u tez-tez ishlatiladi. Agar kirish signali bipolyar bo'lsa, u holda chiqish voltajining polaritesi va o'rtacha qiymati o'zgarishi kerak. Bunday holda, modulyatsiyaning ikki turi mumkin: ko'p kutupli PWM va unipolyar PWM.

1. Vazifani shakllantirish

Ushbu kurs ishida quyidagi parametrlarga ega bo'lgan impuls kengligi modulatori ishlab chiqilgan:

Jadval 1. Topshiriqning mazmuni

2. Qurilmaning funksional sxemasini ishlab chiqish

Qurilmaning funktsional diagrammasi va ishlash printsipini ko'rib chiqaylik.

1-rasm – Funktsional diagramma

Keyingi blokda - CLAYda impulslarni yaratish uchun to'rtburchak impuls generatori kerak.

Vazifaga asoslanib, mos yozuvlar kuchlanishi "uchburchaklar" bo'lishi kerakligini aniqlaymiz. GLIN chiqishida bizda uchburchak impulslar mavjud bo'lib, ular komparatorga berilgan bir xil mos yozuvlar kuchlanishidir.

Komparator - manfiy kirish uchburchaklar ko'rinishidagi mos yozuvlar signali bilan ta'minlangan va musbat kirish modulyatsiyalangan uzluksiz analog signal bilan ta'minlangan qurilma.

Ko'rsatmalarga ko'ra, modulyatsiyalangan signal 200 Gts chastotali sinusoiddir.

Bundan tashqari, ko'rsatmalarga ko'ra, chiqish signallarining amplitudasi 10V bo'lishi kerak. Kerakli amplituda elektron kalit bilan ta'minlanadi.

3. Funktsiya bloklari

3.1 Kvadrat impuls generatori

Kvars osilatori generatorning bir qismi bo'lgan kvarts rezonatori tomonidan sintez qilingan tebranishlar generatoridir. Odatda kam quvvat chiqishiga ega.

Kvarts plastinkasiga tashqi kuchlanish uning deformatsiyasiga sabab bo'ladi. Va bu, o'z navbatida, kvarts yuzasida zaryadlarning paydo bo'lishiga olib keladi (piezoelektrik effekt). Natijada, kvarts plitasining mexanik tebranishlari uning yuzasida elektr zaryadining sinxron tebranishlari bilan birga keladi va aksincha.

Rezonator va elektron elementlarning qolgan qismi o'rtasidagi aloqani ta'minlash uchun elektrodlar to'g'ridan-to'g'ri kvartsga qo'llaniladi yoki kondansatör plitalari orasiga kvarts plitasi qo'yiladi.

Biz Pirs generatoridan foydalanamiz. Sxema minimal komponentlardan foydalanadi: bitta raqamli inverter, bitta rezistor, ikkita kondansatör va yuqori selektiv filtr elementi sifatida ishlaydigan kvarts kristalli.

RC chastotasini o'rnatish sxemasiga ega bo'lgan generator, uning ishlash printsipi kondansatör C ni rezistor R orqali zaryadlash va tushirish jarayoniga asoslanadi. Bu qarshilik orqali OOS to'g'ridan-to'g'ri oqim bilan, kondansatör-POS orqali esa o'zgaruvchan tok bilan amalga oshiriladi. .

Jeneratör pallasida ikkinchi invertor hosil bo'lgan to'rtburchaklar tebranishning jabhalarining davomiyligini kamaytirish uchun mo'ljallangan. Bu keyingi sxemaning asosiy osilator tebranishlarining barqarorligiga ta'sirini kamaytirish, shuningdek, chastota bo'luvchi raqamli hisoblagichlarning yanada ishonchli ishlashi uchun zarur.

Shakl 2 - Blok 1. To'rtburchak kuchlanish generatori

Kerakli chastotaga chastota ajratuvchi sxema. Ajratgichni amalga oshirish uchun sizga 561IE16 mikrosxema kerak bo'ladi.

3.2 Kuchlanish rampa generatori

Ushbu blok uchburchak kuchlanish generatoridir. Hozirgi vaqtda chiziqli bo'lmagan koeffitsienti past bo'lgan generatorlar (e<0,0) и слабым влиянием нагрузки на форму выходного напряжения создаются с использованием операционных усилителей.

Xususan, to'rtburchaklar kirish kuchlanish pulsi bilan boshqariladigan integratorga asoslangan generatorlar keng tarqalgan. Devrenning elementlari quvvat manbai, zaryadlovchi rezistor R 6, kondansatör C3 va tushirish tranzistori VT1. Jeneratorning chiqish kuchlanishi operatsion kuchaytirgich tomonidan kuchaytirilgan kondansatördagi kuchlanishdir. Op-amp salbiy (R 5 va R 9) va ijobiy (rezistor R 10) qayta aloqa bilan qoplangan.

3-rasm – LOY

Jeneratör quyidagicha ishlaydi. Dala effektli tranzistor VT1 yopilganda, C3 kondansatörü R10 va R7 rezistorlari orqali zaryadlanadi. VT1 ga impulsni qo'llashimiz bilan bu dala effektli tranzistorning kondansatkichlari zaryadsizlanadi.

3.3 Taqqoslovchi

Ushbu blok komparator bo'lib, uning mohiyati ikkita kiruvchi signalni solishtirish va chiqishda turli xil davomiylikdagi impulslarni olishdir. Salbiy kirishga mos yozuvlar signali beriladi, ya'ni. "uchburchak impulslar" va ijobiy - modulyatsiyalangan uzluksiz analog signalning o'zi. Impuls chastotasi uchburchak impulslarning chastotasiga mos keladi. Kirish signali mos yozuvlar signalidan yuqori bo'lgan davrning bir qismi chiqishda bitta, pastda esa nolga teng.

4-rasm - solishtirgich

3.4 Elektron kalit

Kerakli amplitudaning chiqish impulslarini olish uchun biz VT2 tranzistoridan va DD5 "NAND" elementidan foydalanamiz. Rezistor R13 oqimni tranzistorning asosiy kirishiga cheklaydi. R15 rezistori yukdir.

5-rasm - Elektron kalit sxemasi

4. Hisoblash qismi va sxema elementlarini tanlash

4.1 Impuls generatorini hisoblash

6-rasmda faol element - inverter - va passiv element - kvarts rezonatoridan iborat generator ko'rsatilgan.

6-rasm – Kristalli osilator

Bitta inverter o'rniga har qanday toq sonli invertorlarni o'rnatishingiz mumkin.

7-rasm - Ekvivalent ekvivalent sxema

Kvars rezonatorining ekvivalent sxemasi 7-rasmda ko'rsatilgan.

Pirs generatori eng mashhur sxemalardan biridir. Bu bitta valfdagi deyarli barcha generatorlarning asosidir. Kvars o'zini katta indüktans kabi tutadi, chunki u parallel ravishda ulanadi. Rezonatorning chiqishidagi yukning rolini C1 va C2 ​​kondansatkichlari bajaradi. C1 va C2 ​​kondansatkichlari kvarts rezonatorining yuk sig'imi rolini o'ynaydi.

Rezonator sifatida biz kvarts rezonatorini tanlaymiz: nominal chastotasi 2,4576 MGts bo'lgan KX-49. 2-jadvalda kvarts rezonatorining parametrlari ko'rsatilgan.

2-jadval KX-49 parametrlari

Rezistor R1 quvvat yoqilganda generatorni avtomatik ravishda ishga tushirish uchun mo'ljallangan. Xuddi shu element inverterning daromadini aniqlaydi va bu daromad qanchalik katta bo'lsa, uning chiqishida ko'proq to'rtburchaklar tebranishlar hosil bo'ladi va bu, o'z navbatida, kvarts osilatori tomonidan iste'mol qilinadigan oqimning pasayishiga olib keladi. 1Mohm ga teng R1 rezistorining qiymatini tanlaymiz.

Rezistor R2 kontaktlarning zanglashiga olib keladigan empedansini oshiradi, shuning uchun C2 kondansatörü bilan birga faza almashinuvini oshiradi. Bu generator yuqori chastotada emas, balki kerakli chastotada ishlashi uchun kerak. Rezistor shuningdek, inverter chiqishini rezonator pallasidan ajratib turadi va shu bilan to'rtburchak puls shaklini saqlaydi. Rezistor qiymati taxminan Z L yuk empedansiga teng bo'lishi kerak, uni berilgan formuladan foydalanib hisoblash mumkin:

IE16 hisoblagichiga f = 2,4576 MGts chastotali impulslar beriladi, hisoblagich chiqishining Q7 dan f/ 256 = 9,6 kHz chastotali impulslarni olamiz.

4.2 Lineer kuchlanish generatorini hisoblash

5-rasmdagi sxema chiziqli o'zgaruvchan kuchlanish generatori sifatida tanlangan.

Ko'rib chiqilayotgan GLIN kvadrat impuls generatori va quvvat manbai U1 tomonidan boshqariladigan kuchlanish integratori (DD2, RC sxemasi, quvvat manbai U1) asosida amalga oshiriladi. Transistor o'chirilganda, u orqali nazoratsiz (dastlabki) drenaj oqimi o'tadi. Transistor ochiq bo'lsa, tranzistor orqali oqim yuk qarshiligining qiymati va besleme zo'riqishida aniqlanishi kerak.

Integratorning chiqishidagi chiziqli o'zgaruvchan kuchlanish Uc(t) ish kuchlanish qiymatiga yetganda, boshqaruv signali yuboriladi, uning ta'siri ostida VT1 kalit tranzistori ochilib, kondansatör zaryadsizlanadi. Jarayon keyin davr bilan takrorlanadi:

Biz chastotani 9,6 kHz ga o'rnatdik.

Ishlab chiqarilgan kuchlanishning chiziqli bo'lmagan koeffitsientiga qo'llaniladigan rezistorlar parametrlarida tarqalish ta'sirini bartaraf etish uchun minimal kuchlanish Ucm ni tanlash tavsiya etiladi.

Kondensatordagi maksimal kuchlanish davomiylikka bog'liq

t

Biz U1 = 5V, U2 = 0V, keyin Ucm = 5V ni tanlaymiz.

Biz R 6 = R 5 = 10 kOm, keyin C 3 = 96 nF ni tanlaymiz.

Quyidagilarga asoslanib, biz R9 ni topamiz.

Uout = 10 V, keyin: R 9 = Ucmax*R 6 / Uout = 5*10000/10≈ 2 kOm, eng yaqin nominal qiymatni oling

R 9 = R 10 = 2 kOm

140UD7 op-amp DD3 sifatida tanlangan. Quvvat manbai ±10V.

4.3 Taqqoslovchini tanlash

521CA3 barqaror PWM ishlashini ta'minlash uchun DD4 komparatori sifatida ishlatiladi.

521CA3 analog komparatorining texnik tavsiflari

Analog LM111

Kirish oqimi 100 nA dan oshmaydi

Daromad koeffitsienti 200000 dan kam emas

50 mA gacha bo'lgan yuk oqimi

Quvvat manbai +5...+30 yoki ±3...±15 V

Foydalanish sohalari

Nolinchi o'tish detektorlari

To'lqinli kuchlanish detektorlari

Impuls kengligi modulyatorlari

Nozik rektifikatorlar

Analog-raqamli konvertorlar

R12 rezistori D1 va D2 diodlari bilan birgalikda kirish signalining tebranishini cheklaydi. Diodlar tufayli biz kirish voltajining o'zgarishini -12,6 V dan +12,6 V gacha bo'lgan qiymatlar bilan cheklaymiz, shart shundaki, salbiy kirish kuchlanishi buzilish kuchlanish qiymatiga etib bormasligi kerak (masalan, diod uchun KD510A bu qiymat - 50 V).

3-jadval Tanlangan tranzistorning parametrlari

4.4 Elektron kalitni hisoblash

Quyidagi sxema kalit sifatida tanlanadi:

9-rasm - Elektron kalit sxemasi

Rn =0,5 k Om, Uout =10V.

Ik=Uout/Rn=10/500=50mA

Ma'lumotnomadan foydalanib, biz berilgan kollektor oqimiga (0,05A) bardosh bera oladigan tranzistorni qidiramiz. KT315A tranzistori 0,1 A gacha bo'lgan doimiy oqimni ushlab turadi.

Ma'lumotnomadan - h21e, KT315A uchun

Biz bazaviy oqimni Ib=Ik/h21e=0,05/30≈ 1,67 mA deb hisoblaymiz; bazaga kamida 167 mA oqim berilishi kerak.

R14 - taqqoslagich DD3 va tranzistor VT2 o'rtasidagi mos qarshilik. Keling, R16 = 200 Ohmni tanlaymiz.

R out =R 15 =500 Ohm ko'rsatmalarga muvofiq, seriyadan 510 Ohm ni tanlang. chiqishda siz 10 V ni olishingiz kerak, keyin R 14 rezistorining qiymatini hisoblang

(U manbai -U chiqishi)/R 14 =U chiqishi/R 15,

bu erdan R 14 = 2R 15 /10 = 102 Ohm, standart seriyadan biz 100 Ohm nominal qiymatini tanlaymiz. Quvvat sarfi 10V*1,25mA≈0,0125 Vt

Jadval 4. Tanlangan KT315A tranzistorining parametrlari

5. Sxemani simulyatsiya qilish

Uchburchak impuls generatoridan chiqish signali:

Kvadrat to'lqin generatoridan chiqish signali:

Simulyatsiya qilingan signal:

Modulyatsiya jarayoni:

Chiqish davri:

Eng qisqa puls davomiyligi:

Davomiyligi 5,12 mks bo'lishi kerak. Grafik 5,56 mks ekanligini ko'rsatadi.

Pulsning eng uzun davomiyligi:

Pulsning davomiyligi 97,37 mks bo'lishi kerak. Grafik 97,74 ms ga teng ekanligini ko'rsatadi.

Xulosa

Ushbu kurs ishida biz elektr sxemasini ishlab chiqdik va Pulse Width Modulator sxemasini hisobladik. PWM qurilmasining kirishiga spetsifikatsiyaga muvofiq chastotali sinusoid beriladi - 200 Gts, chiqishda biz konvertatsiya qilingan PWM signaliga ega bo'lamiz, uning amplitudasi 10 V. Nisbiy davomiylikdagi o'zgarishlar diapazoni. ushbu PWM ning chiqish pulslari - 0,05 ÷ 0,95. Ishlab chiqilgan impuls kengligi modulatori juda oddiy. Sxema CircuitMaker paketi yordamida simulyatsiya qilingan.

Foydalanilgan adabiyotlar ro'yxati

1. Altshuller G.B., Elfimov N.N., Shakulin V.G. Kvarts rezonatorlari: ma'lumotnoma. M.: Radio va aloqa, 1984.-232 b., kasal.

2. Horvits P., Xill V. Sxema dizayni san'ati: Trans. ingliz tilidan – Ed. oltinchi. M.: Mir, 2001 yil.

3. ECiMS bo'yicha ma'ruza kursi (o'qituvchi I.B. Andreev).

4. Raqamli CMOS mikrosxemalari, ma'lumotnoma, Partala O.N. – Sankt-Peterburg: Fan va texnologiya, 2001. - rasmlar bilan 400 pp.

5. L. Labutin, Kvars rezonatorlari. - Radio, 1975 yil, 3-son.

6. CMOS chiplari asosidagi to'rtburchak impuls generatorlari. V. Strizhov, Devren, 2000 yil, 2-son, 28-bet.

7. Zabrodin Yu.S., Sanoat elektronikasi: universitetlar uchun darslik. - M .: Yuqori. Maktab, 1982. - 496 b., kasal.

Ko'p turli xil texnologiyalar bilan ishlashda ko'pincha savol tug'iladi: mavjud quvvatni qanday boshqarish kerak? Agar uni tushirish yoki ko'tarish kerak bo'lsa, nima qilish kerak? Bu savollarga javob PWM regulyatoridir. U nima? U qayerda ishlatiladi? Va bunday qurilmani o'zingiz qanday yig'ish kerak?

Impuls kengligi modulyatsiyasi nima?

Ushbu atamaning ma'nosiga aniqlik kiritmasdan, davom etishning ma'nosi yo'q. Shunday qilib, impuls kengligi modulyatsiyasi - bu doimiy chastotada amalga oshiriladigan impulslarning ish aylanishini o'zgartirish orqali amalga oshiriladigan yukga etkazib beriladigan quvvatni boshqarish jarayoni. Impuls kengligi modulyatsiyasining bir necha turlari mavjud:

1. Analog.

2. Raqamli.

3. Ikkilik (ikki darajali).

4. Uchlik (uch darajali).

PWM regulyatori nima?

Endi biz impuls kengligi modulyatsiyasi nima ekanligini bilamiz, biz maqolaning asosiy mavzusi haqida gapirishimiz mumkin. PWM regulyatori ta'minot kuchlanishini tartibga solish va avtomobillar va mototsikllarda kuchli inertial yuklarni oldini olish uchun ishlatiladi. Bu murakkab tuyulishi mumkin va uni misol bilan tushuntirish mumkin. Aytaylik, siz ichki yoritish lampalarini darhol emas, balki asta-sekin yorqinligini o'zgartirishingiz kerak. Xuddi shu narsa yon chiroqlar, avtomobil faralari yoki fanatlar uchun ham amal qiladi. Ushbu istakni tranzistor kuchlanish regulyatorini (parametrik yoki kompensatsiya) o'rnatish orqali amalga oshirish mumkin. Ammo katta oqim bilan u juda yuqori quvvat ishlab chiqaradi va qo'shimcha katta radiatorlarni o'rnatishni yoki kompyuter qurilmasidan chiqarilgan kichik fan yordamida majburiy sovutish tizimi ko'rinishidagi qo'shimchani talab qiladi. Ko'rib turganingizdek, bu yo'l ko'plab oqibatlarga olib keladi, ularni engish kerak.

Ushbu vaziyatdan haqiqiy najot kuchli dala effektli quvvat tranzistorlarida ishlaydigan PWM regulyatori edi. Ular faqat 12-15V eshik kuchlanishi bilan yuqori oqimlarni (160 Ampergacha) almashtirishlari mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, ochiq tranzistorning qarshiligi juda past va buning natijasida quvvatni yo'qotish darajasini sezilarli darajada kamaytirish mumkin. O'zingizning PWM regulyatoringizni yaratish uchun sizga 12-15V oralig'ida manba va eshik o'rtasidagi kuchlanish farqini ta'minlay oladigan boshqaruv sxemasi kerak bo'ladi. Agar bunga erishib bo'lmasa, kanalning qarshiligi sezilarli darajada oshadi va quvvat sarfi sezilarli darajada oshadi. Va bu, o'z navbatida, tranzistorning haddan tashqari qizishi va ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin.

Elektr ta'minoti atigi 7-14V bo'lishiga qaramay, kirish kuchlanishining 25-30V darajasiga ko'tarilishiga bardosh beradigan PWM regulyatorlari uchun mikrosxemalarning butun assortimenti ishlab chiqariladi. Bu umumiy drenaj bilan birga kontaktlarning zanglashiga olib chiqish tranzistorini yoqish imkonini beradi. Bu, o'z navbatida, umumiy minus bilan yukni ulash uchun kerak. Misollar quyidagi namunalarni o'z ichiga oladi: L9610, L9611, U6080B ... U6084B. Ko'pgina yuklar 10 amperdan ortiq oqimni tortmaydi, shuning uchun ular kuchlanishning pasayishiga olib kelishi mumkin emas. Va natijada siz kuchlanishni oshiradigan qo'shimcha birlik shaklida o'zgartirishlarsiz oddiy sxemalardan foydalanishingiz mumkin. Va PWM regulyatorlarining aynan shu namunalari maqolada muhokama qilinadi. Ular assimetrik yoki kutish multivibratori asosida qurilishi mumkin. PWM dvigatel tezligini boshqarish moslamasi haqida gapirishga arziydi. Bu haqda keyinroq.

Sxema № 1

Ushbu PWM kontroller sxemasi CMOS chip inverterlari yordamida yig'ilgan. Bu 2 ta mantiqiy elementda ishlaydigan to'rtburchak impuls generatoridir. Diyotlar tufayli, bu erda chastotani o'rnatish kondansatkichning zaryadsizlanishi va zaryadlash vaqtining doimiyligi alohida o'zgaradi. Bu sizga chiqish pulslarining ish aylanishini va natijada yukda mavjud bo'lgan samarali kuchlanish qiymatini o'zgartirishga imkon beradi. Ushbu sxemada har qanday teskari CMOS elementlaridan, shuningdek NOR va ANDdan foydalanish mumkin.Misollar: K176PU2, K561LN1, K561LA7, K561LE5. Siz boshqa turlardan foydalanishingiz mumkin, ammo bundan oldin siz berilgan funksiyani bajarishi uchun ularning kirishlarini qanday qilib to'g'ri guruhlash haqida yaxshilab o'ylab ko'rishingiz kerak bo'ladi. Sxemaning afzalliklari - elementlarning mavjudligi va soddaligi. Kamchiliklar - o'zgartirishning qiyinligi (deyarli imkonsizligi) va chiqish kuchlanish diapazonini o'zgartirish bilan bog'liq nomukammallik.

Sxema № 2

U birinchi namunaga qaraganda yaxshiroq xususiyatlarga ega, ammo amalga oshirish qiyinroq. 0-12V oralig'ida samarali yuk kuchlanishini tartibga solishi mumkin, u 8-12V boshlang'ich qiymatidan o'zgaradi. Maksimal oqim dala effektli tranzistorning turiga bog'liq va muhim qiymatlarga erishishi mumkin. Chiqish kuchlanishining nazorat kiritishiga mutanosib ekanligini hisobga olsak, ushbu sxema nazorat qilish tizimining bir qismi sifatida (harorat darajasini saqlab turish uchun) ishlatilishi mumkin.

Tarqalishining sabablari

Avtomobil ixlosmandlarini PWM boshqaruvchisiga nima jalb qiladi? Shuni ta'kidlash kerakki, elektron uskunalar uchun ikkilamchi qurilmalarni qurishda samaradorlikni oshirish istagi bor. Ushbu xususiyat tufayli ushbu texnologiyani nafaqat avtomobillarda, balki kompyuter monitorlari, telefonlar, noutbuklar, planshetlar va shunga o'xshash uskunalardagi displeylar ishlab chiqarishda ham topish mumkin. Shuni ham ta'kidlash kerakki, ushbu texnologiya ishlatilganda sezilarli darajada arzon. Bundan tashqari, agar siz sotib olmaslikka qaror qilsangiz, lekin PWM kontrollerini o'zingiz yig'sangiz, o'z avtomobilingizni yaxshilashda pulni tejashingiz mumkin.

Xulosa

Xo'sh, endi siz PWM quvvat regulyatori nima ekanligini, u qanday ishlashini bilasiz va hatto shunga o'xshash qurilmalarni o'zingiz yig'ishingiz mumkin. Shuning uchun, agar siz mashinangizning imkoniyatlari bilan tajriba o'tkazmoqchi bo'lsangiz, bu haqda faqat bitta narsani aytish kerak - buni qiling. Bundan tashqari, siz nafaqat bu erda keltirilgan diagrammalardan foydalanishingiz, balki tegishli bilim va tajribaga ega bo'lsangiz, ularni sezilarli darajada o'zgartirishingiz mumkin. Ammo hamma narsa birinchi marta ishlamasa ham, siz juda qimmatli narsaga ega bo'lishingiz mumkin - tajriba. Bu keyingi qayerda foydali bo'lishi mumkinligini va uning mavjudligi qanchalik muhimligini kim biladi.

Impuls kengligi modulyatsiyasining (PWM) yaxshi ta'rifi uning nomidadir. Bu impuls kengligini (chastotani emas) modulyatsiya qilishni (o'zgartirishni) anglatadi. Yaxshiroq tushunish uchun PWM nima, avval ba'zi diqqatga sazovor joylarni ko'rib chiqaylik.

Mikrokontrollerlar ikkilik signallar asosida ishlaydigan aqlli raqamli komponentlardir. Ikkilik signalning eng yaxshi ko'rinishi kvadrat to'lqin (to'rtburchak shaklga ega signal). Quyidagi diagramma kvadrat to'lqin bilan bog'liq bo'lgan asosiy atamalarni tushuntiradi.

PWM signalida vaqt (davr) va shuning uchun chastota har doim doimiy qiymatdir. Faqat pulsning (vazifa koeffitsienti) ishga tushirish va o'chirish vaqti o'zgaradi. Ushbu modulyatsiya usuli yordamida biz kerakli kuchlanishni olishimiz mumkin.

Kvadrat to'lqin va PWM signali o'rtasidagi yagona farq shundaki, kvadrat to'lqin teng va doimiy yoqish va o'chirish vaqtlariga ega (50% ish aylanishi), PWM signali esa o'zgaruvchan ish aylanishiga ega.

Kvadrat to'lqinni 50% ish aylanishiga ega bo'lgan PWM signalining alohida holati deb hisoblash mumkin (on davr = o'chirish davri).

Keling, PWM dan foydalanish misolini ko'rib chiqaylik

Aytaylik, bizda 50 volt kuchlanish mavjud va biz 40 voltda ishlaydigan ba'zi yuklarni quvvatlantirishimiz kerak. Bunday holda, 50V dan 40V olishning yaxshi usuli - pastga tushadigan maydalagich deb ataladigan narsadan foydalanish.

Chopper tomonidan ishlab chiqarilgan PWM signali kontaktlarning zanglashiga olib keladigan quvvat blokiga (tiristor, dala effektli tranzistor) etkazib beriladi, bu esa o'z navbatida yukni nazorat qiladi. Ushbu PWM signali taymerga ega bo'lgan mikrokontroller tomonidan osongina yaratilishi mumkin.

Tiristor yordamida 50 V dan 40 V ni olish uchun PWM signaliga qo'yiladigan talablar: bir vaqt uchun quvvat manbai = 400 ms va bir muddat o'chiring = 100 ms (500 ms ga teng PWM signal davrini hisobga olgan holda).

Umuman olganda, buni quyidagicha oson tushuntirish mumkin: asosan, tiristor kalit vazifasini bajaradi. Yuk tiristor orqali manbadan besleme kuchlanishini oladi. Tiristor o'chirilgan holatda bo'lsa, yuk manbaga ulanmagan va tiristor yoqilgan holatda bo'lsa, yuk manbaga ulangan.

Tiristorni yoqish va o'chirish jarayoni PWM signali yordamida amalga oshiriladi.

PWM signali davrining uning davomiyligiga nisbati signalning ish aylanishi deb ataladi va ish aylanishining teskari qismi ish aylanishi deb ataladi.

Agar ish aylanishi 100 bo'lsa, unda bu holda biz doimiy signalga egamiz.

Shunday qilib, ish aylanishini (vazifa aylanishini) quyidagi formula yordamida hisoblash mumkin:

Yuqoridagi formulalar yordamida biz kerakli kuchlanishni olish uchun tiristorni yoqish vaqtini hisoblashimiz mumkin.

Impulslarning ish aylanishini 100 ga ko'paytirib, biz buni foiz sifatida ifodalashimiz mumkin. Shunday qilib, impuls ish aylanishining ulushi asl kuchlanish qiymatiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Yuqoridagi misolda, agar biz 50 voltli quvvat manbaidan 40 volt olishni istasak, unda bunga 80% ish aylanishi bilan signal ishlab chiqarish orqali erishish mumkin. Chunki 40 o'rniga 50 ning 80 foizi.

Materialni birlashtirish uchun quyidagi masalani hal qilaylik:

• Keling, 50 Gts chastotali va 60% ish davriga ega bo'lgan signalni yoqish va o'chirish davomiyligini hisoblaylik.

Olingan PWM to'lqini quyidagicha ko'rinadi:

Impuls kengligi modulyatsiyasidan foydalanishning eng yaxshi misollaridan biri bu vosita tezligini yoki LEDning yorqinligini sozlash uchun PWM dan foydalanishdir.

Zarur bo'lgan ish aylanishini olish uchun impuls kengligini o'zgartirishning ushbu usuli "impuls kengligi modulyatsiyasi" deb ataladi.