PWM’den Gerilime Hesaplama

Değerleri girin; ortalama gerilim sonucunu alın.

Sonuç

4,20 V

Nasıl hesaplanır?

Bir PWM sinyalinin ortalama gerilimi, besleme geriliminin sinyalin açık kaldığı zaman oranıyla çarpımıdır: V_ort = V_besleme × görev ÷ 100. Besleme gerilimi volt, görev çevrimi ise 0 ile 100 arasında bir yüzde olarak girilir; bu aralığın dışındaki değerlerde sonuç çıkmaz. Sonuç volt cinsinden iki ondalıkla gösterilir. Formül, sinyalin 0 V ile besleme gerilimi arasında temiz bir kare dalga olarak gidip geldiğini ve yükün ya da bir filtrenin bunu ortaladığını varsayar. Anahtarlama frekansını kullanmaz; dolayısıyla yükün sinyali gerçekten yumuşatıp yumuşatmayacağını söyleyemez, ayrıca sürücüdeki anahtar kayıplarını ve gerilim düşümlerini hesaba katmaz.

Örnek hesaplama

12 V'luk bir besleme %35 görev çevrimiyle anahtarlanıyor. Ortalama gerilim = 12 × 35 ÷ 100 = 12 × 0,35 = 4,20 V. Çıkış her döngünün %35'inde 12 V'ta, kalan %65'inde 0 V'ta durur. Bu şekilde sürülen bir DC motor ya da LED kabaca 4,20 V almış gibi davranır; ancak bir filtre yumuşatmadıkça uçlarındaki gerçek gerilim yine 0 ile 12 V arasında sıçrar.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Görev çevrimini kesir (0,35) olarak girmek. Alan yüzde ister; 0,35 değeri %0,35 demektir ve yalnızca 0,04 V verir.
  • Mikrodenetleyicinin ham PWM değerini (8 bitlik çıkışta 0 ile 255 gibi) girmek. Önce yüzdeye çevirin: 255 kabul edilmez, 128 yaklaşık %50'dir.
  • Çıkışın sabit bir gerilim olduğunu sanmak. Gerçek sinyal hâlâ 0 V ile besleme arasında anahtarlanır; filtre eklemezseniz yalnızca ortalaması bu değere eşittir.
  • Yük ayrı bir beslemeden sürülürken mantık seviyesi gerilimini girmek. Yükün uçlarında gerçekten anahtarlanan gerilimi kullanın.
  • Frekansın sonucu değiştireceğini beklemek. Ortalama yalnızca görev çevrimine bağlıdır; frekans ise titreme, motor gürültüsü ve filtre tasarımı için önemlidir.

Bu hesaplama hakkında

Darbe genişlik modülasyonu (PWM), bir sinyali besleme gerilimi ile sıfır (veya toprak) arasında hızla anahtarlar; her döngünün "açık" geçirdiği kısım görev çevrimi (duty cycle) olarak adlandırılır. Çoğu yük (motor, LED, filtre) ham anahtarlamaya değil sinyalin zaman içindeki ortalamasına tepki verdiğinden, etkin ortalama gerilim basitçe V_ort = görev çevrimi × V_besleme ile bulunur — 12V'luk bir hatta %25 görev çevrimi, 3V ortalama üretir.

Gömülü sistem ve elektronik mühendisleri, ayrıca Arduino ve Raspberry Pi hobicileri, DC motor hızını sürerken, LED parlaklığını kısarken veya bir mikrodenetleyicinin dijital çıkış pininden yaklaşık analog gerilim üretirken bu ilişkiyi sürekli kullanır.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar