Schéma fonctionnel Pwm
Après les moteurs pas à pas, le moteur à courant continu à aimant permanent (PMDC) est le type de petit moteur à courant continu le plus couramment utilisé, produisant une vitesse de rotation continue qui peut être facilement contrôlée. Les petits moteurs CC sont idéaux pour les applications nécessitant un contrôle de la vitesse, comme les petits jouets, les modèles réduits, les robots et autres circuits électroniques.
Un moteur à courant continu se compose essentiellement de deux parties, le corps stationnaire du moteur appelé “Stator” et la partie interne qui tourne en produisant le mouvement appelé “Rotor”. Pour les machines à courant continu, le rotor est généralement appelé “induit”.
Généralement, dans les petits moteurs légers à courant continu, le stator est constitué d’une paire d’aimants permanents fixes produisant un flux magnétique uniforme et stationnaire à l’intérieur du moteur, ce qui donne à ces types de moteurs leur nom de “moteurs à courant continu à aimants permanents” (PMDC).
L’armature du moteur est constituée de bobines électriques individuelles connectées ensemble dans une configuration circulaire autour de son corps métallique, produisant une configuration de système de champ de type pôle Nord, puis pôle Sud, puis pôle Nord, etc.
Pwm-steuerung
Avant le développement de la modulation de largeur d’impulsion (PWM), le seul moyen de régler la tension ou le courant à des fins de gradation était d’utiliser des rhéostats ou des potentiomètres. De plus, le contrôle de composants plus importants tels que les moteurs, les vannes, les pompes, les systèmes hydrauliques et d’autres composants mécaniques est plus facile avec la PWM.
Normalement, une tension continue reste constante à une certaine valeur supérieure ou inférieure à zéro. La modulation de largeur d’impulsion transforme un signal numérique en un signal analogique en modifiant la durée pendant laquelle il reste allumé et éteint. Le terme “cycle d’utilisation” est utilisé pour décrire le pourcentage ou le rapport entre la durée d’activation et la durée de désactivation. Habituellement, les dispositifs qui peuvent produire une sortie PWM ont un taux de rafraîchissement très élevé pour s’assurer que la puissance moyenne “semble” constante pour une charge. J’ai testé l’Arduino, par exemple, avec un analyseur numérique qui a lu environ 500 Hz pour un taux de rafraîchissement. Voici un exemple de ce à quoi ressemblent les signaux PWM ; j’ai utilisé LTSpice pour simuler le signal et capturé une image de la forme d’onde.
J’ai utilisé différents niveaux de tension et mis un décalage pour chaque signal afin de montrer les différences entre les cycles d’utilisation. Comme vous pouvez le voir, un rapport cyclique plus élevé signifie que le signal reste actif plus longtemps qu’il ne s’éteint, tandis que l’inverse est vrai pour un rapport cyclique faible.
Pwm erklärung
Lorsque le signal est élevé, on parle de “temps de fonctionnement”. Pour décrire la durée du “temps de fonctionnement”, nous utilisons le concept de cycle de service. Le facteur d’utilisation est mesuré en pourcentage. Le pourcentage du rapport cyclique décrit spécifiquement le pourcentage de temps pendant lequel un signal numérique est activé sur un intervalle ou une période de temps. Cette période est l’inverse de la fréquence de la forme d’onde.
Si un signal numérique passe la moitié du temps à l’état actif et l’autre moitié à l’état inactif, on dira que le signal numérique a un rapport cyclique de 50 % et qu’il ressemble à une onde carrée idéale. Si le pourcentage est supérieur à 50 %, le signal numérique passe plus de temps à l’état haut qu’à l’état bas et vice versa si le rapport cyclique est inférieur à 50 %. Voici un graphique qui illustre ces trois scénarios :
Si les trois sont allumés en quantité égale, le résultat sera une lumière blanche de luminosité variable. Si le bleu est mélangé à parts égales avec le vert, on obtiendra du sarcelle. Comme exemple un peu plus complexe, essayez d’allumer le rouge à fond, le vert à 50 % et le bleu à fond pour obtenir une couleur orange.
La fréquence de l’onde carrée doit être suffisamment élevée lors du contrôle des LED pour obtenir l’effet de gradation approprié. Une onde de 20% de cycle de service à 1 Hz sera évidente pour vos yeux, car elle s’allume et s’éteint, tandis qu’une onde de 20% de cycle de service à 100 Hz ou plus aura juste l’air plus faible que si elle était complètement allumée. Essentiellement, la période ne peut pas être trop grande si vous voulez obtenir un effet de gradation avec les LED.
Pwm regler
Vous avez des difficultés à changer la luminosité de la LED dans votre projet ? Il n’est pas facile de modifier directement la tension d’alimentation dans le circuit pour y parvenir. Mais vous pouvez utiliser la modulation de largeur d’impulsion (PWM) pour vous aider ! Cela peut être facilement mis en œuvre en codant en Arduino.
La modulation de largeur d’impulsion (PWM) est une technologie numérique qui utilise la quantité de puissance fournie à un dispositif qui peut être modifiée. Elle génère des signaux analogiques en utilisant une source numérique. Un signal PWM est essentiellement une onde carrée qui passe de l’état actif à l’état inactif. Le rapport cyclique et la fréquence d’un signal PWM déterminent son comportement.
Le rapport cyclique d’un signal PWM correspond au rapport entre le temps pendant lequel le signal est à l’état haut (activé) et le temps total nécessaire pour effectuer un cycle. Il est généralement exprimé sous la forme d’un pourcentage ou d’un rapport.
Un rapport cyclique de 50% signifie que l’état haut prend la moitié du temps et que l’état bas prend l’autre moitié du temps, ce qui correspond à une onde carrée idéale. Si ce rapport est supérieur à 50 %, le signal logique haut prend un temps plus long que le signal logique bas, et vice versa. Ainsi, un rapport cyclique de 100% signifie que le signal est toujours activé (pleine échelle), et le rapport cyclique de 0% signifie que le signal est toujours désactivé (mise à la terre).