PWM 回線 DCモータの速度を制御するには、いくつかの異なる方法があります。ただし、最も好ましい簡単な方法の 1 つは、パルス幅変調 (PWM) 回路を使用することです。PWM(パルス幅変調)は、慣性負荷を長時間駆動する際に使用される技術です。モータドライバの制御におけるパルス幅変調の使用には、いくつかの利点があります。
しかし、おそらく最も重要な利点は、トランジスタが完全に「オフ」または「オン」であるため、スイッチング導体の電力損失が小さいままである点です。この資料では、PWM 回線の設計方法について説明します。ここでは、電子信号伝送の電力を低減する手段として、電気信号を離散部品に効果的に切断するなどの重要な課題について議論する。
PWM回路のプロフェッショナル紹介
パルス幅変調(PWM)は、デジタル信号の種類の説明に使用される用語です。パルス幅変調は、高度な制御回路などの多くのアプリケーションで使用を見つけます。PWMが多くの使用を見る標準的な方法は、LEDの調光を制御し、サーボモータの方向を制御することです。
パルス幅変調回路は、電気信号の伝送中の平均電力を低減することによって動作します。信号を離散部分またはサンプルに分離することによって行われます。前述のように、通信、電圧規制、サーボモータ制御、デジタル回路、モータ速度制御などには、多くの利点と用途があります。
パルス幅変調回路は、動作中に多くのノイズを出さないという事実に基づいて、多くのユーザーにとってトップの選択肢です。パルス幅変調回路は、プロセス中に音を出すアナログ信号とは異なり、ノイズの影響を受け、高効率です。さらに、パルス幅変調回路は経済的であり、多くのスペースを必要としません。パルス幅変調回路は、構築するのが難しい、またはタスクではありません。これらの回路の製造に必要な部品は組み立てが容易である。
さらに、パルス幅変調回路の製造または製造に従う手順は、他のコースの設計とは異なり、超快適です。パルス幅変調回路は、最小ハードウェアを使用してアナログ回路に変換し直し易い。
PWM回路におけるデューティサイクル、周波数、パルス幅
lデューティサイクル
前述のように、パルス幅変調信号は特定の時間オンのままで、その後、残りの時間は消えます。これは、”オン”と”オフ”ベースで動作します。PWM信号をより有用かつユニークにする側面は、デューティサイクルを制御することによって、特定の時間を維持するように設定することができるという事実です。PWM信号が時間どおりに残るか、またはHIGHがデューティサイクルとして知られている時間の割合または比率。
信号がオンのままの場合は、100%デューティサイクルになります。しかし、それが常にオフの場合、それは0%のデューティサイクルです。関税サイクルの計算式は以下の通りです:
デューティサイクル=オン時間/(オン時間+ターンオフ時間)
lPWMの周波数
パルス幅変調回路の周波数によって、PWM が 1 周期を完了するまでの速度または速度が決まります。1つの周期は脈幅変調信号の完全または完全なONおよびOFFの周期である。通常、多くのマイクロコントローラが生成するパルス幅変調信号は約500Hzです。このような周波数は、コンバータやインバータなどの高速スイッチングコンポーネントで多くの用途を見つけます。
ただし、すべてのアプリケーションで高周波数が必要なわけではありません。たとえば、サーボモータを制御するには、約50Hzの周波数でPWM信号を生成する必要があります。簡単に言うと、パルス幅変調信号のオン/オフの速さはPWM信号の周波数によって決まる。
PWM回路におけるパルス幅
PWM回路は、パルス幅(PW)で構成されています。パルス幅は、定義上、単一パルスの立ち上がり/高エッジと下降/低エッジの間に経過した時間または時間です。パルス幅は、別の信号の持続時間であり、通常は伝送に使用されるキャリア信号である。このような測定を正確かつ反復可能にするために、電力レベルの50%が基準点として使用されます。
PWM回路を構築する方法
PWM回路の構築は、それほど難しい作業ではありません。PWM回路を作るために必要な材料の一部を以下に示します。光沢のある紙
銅張板
アセトン
塩化第二鉄
レーザープリンター
鋏
マーカーペン
プラスチック製容器
サンドペーパー
安全手袋
鋸
ラテックス手袋
ステップ1: 回路の設計
まず、PCB設計ソフトウェアでスケマティックダイアグラムを設計します。Kicad、エクスプレスPCB、ディップトレース、NIマルチズム、Altiumデザイナーなどの設計ソフトウェアを使用できます。EAGLE PCB設計ソフトウェアは、最良の選択肢です。
ステップ2: PCB レイアウトの設計
スケマティック ダイアグラムの設計が完了したら、今度は、イーグル EDA ツールを使用して、PCB レイアウトを開発します。完了後、PCBの製造からプリントを取り出し、レイアウトの失敗の可能性が高く、最終製品の機能に悪影響を及ぼす可能性があります。光沢のある用紙には、いくつかのPCBレイアウトがあります。ここでは、LASERプリンタのみを使用してください。ここで必要なコンポーネントは次のとおりです。
ヘッダー(2.54mm)
PCB: FR4 ガラス繊維
スクリュー端子ブロック
コンデンサ – 0.1 uF (104)
抵抗器
1N5403 – ダイオード (3Amps)
TLP250 – ゲートドライバ
IRFP460 – パワーモフェット
ステップ3: はんだ付けプロセス
電源MOSFETを駆動するには、ICゲートドライバを使用します。しかし、TLP250 ICはIGBTとパワーMOSFETのゲートドライバ回路に適しています。PWM コントローラを使用して、LED の輝度レベルを制御したり、LED ドライバとして使用することもできます。PWM コントローラは、PWM ディメラーと同じ役割を果たしています。
ステップ 4: MOSFET 電力の消散計算
4 番目のステップでは、電力の散逸の計算が行われます。電力の消費を計算する式を次に示します。
P = R X I
P = R
ここは
P = パワー
I = 電流
R
ステップ 5: 最大消費電力からヒートシンクを引いたもの
電力の消散は、指定された熱条件下で MOSFET によって放散される最大電力です。PWM回路を構築するための5番目のステップは、ヒートシンクなしで最大の消費電力の計算を行います。電力散逸の計算は簡単です。ジャンクション温度を取り、周囲温度を差し引いて、最大ジャンクションでアンビエントに割ることによって計算される電力の放散。
Pd = Tj (最大) – TA
ロハ
ステップ 6: PWM ドライバのインターフェイス
これは PWM 回路を持つ最後のステップです。PWMドライバをインターフェースまたは完了するには、ジャンパーワイヤ、PWMドライバ、Arduino UNOボード、DCモーター、SMPS、10kポテンショメータが必要です。
注意すべきこと
特に指示に注意して従わなければ、PWM回路設計は困難な作業になる可能性があります。実際には、物事はあなたが本やインターネットで見つけるものとは少し異なっていることに気づくかもしれません。安全な側にいるためには、いくつかの問題を考慮する必要があります。たとえば、必要なすべての材料を確実に配置する必要があります。
また、示されているように、最初から最後までのすべての手順に従うことを確認する必要があります。また、安全と関係のある事項を考慮する必要があります。清潔で安全な環境で作業を行ってください。また、電力の消費、抵抗ワット数、マイクロコントローラの使用などの重要な側面を計算する必要があるため、計算に精通している必要があります。
PWM 回線 – アプリケーション領域
PWM回路は、さまざまな用途で使用されています。PWM コントローラが使用する場所の例は、次のとおりです。
DCモータの速度制御に使用
LEDライトストリップとLEDライトの明るさを制御する上での使用を見つける
トーン生成に使用
彼らはまた、DCパワーヒーターのためのアプリケーションを見つけます
DC 電源コンポーネントで使用
PWM コントローラをセットアップしますか? お問い合わせ
PWM コントローラの設定は、困難な作業になる場合があります。PWMコントローラの設定に関しては、大多数の人が難しいと思っています。PWMコントローラの設定が難しいと思いますか? 心配する必要はありません。WellPCBの私たちはあなたを助けるためにここにいます。私たちが助けることができるときに沈黙の中で苦しまないでください。WneはPWMモーターコントローラに関するあらゆる側面を理解しています。あなたが座ってリラックスしている間、私たちはあなたのためにすべてを設定してみましょう。ご使用に応じて、負荷を設定し、短絡を避けるためにすべての配線を接続し、PWMコントローラの最大消費電力を計算します。
結論
前述のように、DCモータの速度を制御することは、多くの点で達成可能です。しかし、パルス幅変調の使用は、最良かつ最も信頼できる方法です。DCモータの制御速度には、使用パルス幅変調に関連する多くの利点があります。それらのいくつかは小さい電力損失および定格モーター電圧を含んでいる。PWMモーターを構築することは、特にあなたがすべての指示に従っていない場合、イライラする運動になる可能性があります。PWMコントローラの開発と設定が難しい場合は、お問い合わせください。私たちは、経験とプロフェッショナリズムの数十年を持つ最高のプロのPWMデザイナーです。
