SPWM merujuk kepada Modulasi Lebar Gelombang Sine Gelombang yang merupakan susunan lebar denyut di mana denyut nadi lebih sempit pada permulaan, yang secara beransur-ansur menjadi lebih luas di tengah, dan kemudian semakin sempit pada akhir susunan. Set denyutan ini apabila dilaksanakan dalam aplikasi induktif seperti penyongsang membolehkan output diubah menjadi bentuk gelombang sinaran eksponensial, yang mungkin kelihatan sama dengan bentuk gelombang sinus grid konvensional,

Memperoleh output gelombang sinus dari penyongsang boleh menjadi ciri yang paling penting dan paling menguntungkan untuk memberikan kecekapan maksimum kepada unit, dari segi kualiti outputnya. Mari belajar bagaimana membuat gelombang sinus PWM atau SPWM menggunakan opamp.

Meniru bentuk gelombang sinus tidak mudah

Mencapai output gelombang sinusoidal mungkin agak rumit dan mungkin tidak disarankan untuk penyongsang, kerana peranti elektronik biasanya tidak 'menyukai' arus atau voltan yang meningkat secara eksponensial. Oleh kerana penyongsang pada dasarnya dibuat dengan menggunakan alat elektronik keadaan pepejal, bentuk gelombang sinusoidal biasanya dielakkan.

Peranti kuasa elektronik apabila terpaksa beroperasi dengan gelombang sinusoidal menghasilkan hasil yang tidak cekap kerana peranti cenderung menjadi lebih panas berbanding ketika dioperasikan dengan denyut gelombang persegi.

Jadi pilihan terbaik seterusnya untuk melaksanakan a gelombang sinus dari penyongsang adalah dengan cara PWM, yang merupakan singkatan dari modulasi lebar Pulse.

“untuk apa arus dc digunakan ”

PWM adalah cara maju (varian digital) untuk menghasilkan bentuk gelombang eksponensial melalui lebar nadi persegi yang berbeza-beza yang nilai bersihnya dikira agar sama persis dengan nilai bersih bentuk gelombang eksponensial yang dipilih, di sini nilai 'bersih' merujuk kepada nilai RMS. Oleh itu PWM yang dikira dengan sempurna dengan merujuk kepada gelombang sinus tertentu boleh digunakan sebagai setara sempurna untuk meniru gelombang sinus yang diberikan.

Tambahan pula, PWM menjadi serasi dengan peranti kuasa elektronik (mosfets, BJTs, IGBTS) dan membolehkannya berjalan dengan pelesapan haba yang minimum.

Walau bagaimanapun, menghasilkan atau membuat bentuk gelombang PWM gelombang sinus biasanya dianggap rumit, dan itu kerana pelaksanaannya tidak mudah disimulasikan dalam fikiran.

Bahkan saya harus melalui beberapa percambahan fikiran sebelum saya dapat mensimulasikan fungsi dengan betul melalui pemikiran dan khayalan yang mendalam.

Apa itu SPWM

Kaedah yang paling mudah diketahui untuk menghasilkan sinewaver PWM (SPWM), adalah dengan memberi beberapa isyarat yang berbeza-beza secara eksponen ke input opamp untuk pemprosesan yang diperlukan. Di antara dua isyarat input, satu frekuensi lebih tinggi berbanding yang lain.

The IC 555 juga dapat digunakan dengan berkesan untuk menghasilkan PWM yang setara dengan sinus , dengan menggabungkan opamp terbina dalam dan rangkaian penjana tanjakan R / C segitiga

Perbincangan berikut akan membantu anda memahami keseluruhan prosedur.

Penggemar baru dan juga profesional sekarang akan mudah memahami mengenai bagaimana PWM gelombang sinus (SPWM) dilaksanakan dengan memproses beberapa isyarat dengan menggunakan opamp, mari kita fahami dengan bantuan gambar rajah berikut, dan simulasi.

Menggunakan dua Isyarat Input

Seperti disebutkan di bagian sebelumnya, prosedur ini melibatkan pemberian dua bentuk gelombang yang berubah secara eksponensial ke input dari opamp.

Di sini opamp dikonfigurasikan sebagai pembanding biasa, jadi kita dapat menganggap bahawa opamp akan mula membandingkan tahap voltan sesaat dari kedua bentuk gelombang yang ditumpangkan ini ketika ia muncul atau digunakan pada inputnya.

Untuk membolehkan opamp melaksanakan PWM gelombang sinus yang diperlukan dengan betul pada outputnya, adalah mustahak bahawa salah satu isyarat mempunyai frekuensi yang jauh lebih tinggi daripada yang lain. Frekuensi yang lebih perlahan di sini adalah yang sepatutnya menjadi gelombang sinus sampel yang perlu ditiru (ditiru) oleh PWM.

Sebaik-baiknya, kedua-dua isyarat itu mestilah gelombang sinus (satu dengan frekuensi yang lebih tinggi daripada yang lain), namun yang sama juga dapat dilaksanakan dengan memasukkan gelombang segitiga (frekuensi tinggi) dan gelombang sinus (gelombang sampel dengan frekuensi rendah).

Seperti yang dapat dilihat pada gambar berikut, isyarat frekuensi tinggi selalu diterapkan pada input terbalik (-) opamp, sementara gelombang sinus yang lebih lambat lainnya diterapkan pada input opamp yang tidak terbalik (+).

Dalam senario terburuk, kedua-dua isyarat boleh menjadi gelombang segitiga dengan tahap frekuensi yang disyorkan seperti yang dibincangkan di atas. Masih akan membantu anda untuk mencapai PWM setara gelombang sinus yang cukup baik.

Isyarat dengan frekuensi yang lebih tinggi disebut sebagai isyarat pembawa, sementara isyarat sampel yang lebih perlahan disebut input modulasi.

Membuat SPWM dengan gelombang Segitiga dan Sinewave

Merujuk pada gambar di atas, kita dapat melihat dengan jelas melalui titik-titik diplot pelbagai titik voltan bertepatan atau bertindih dari dua isyarat tersebut dalam jangka masa tertentu.

Paksi mendatar menandakan jangka masa bentuk gelombang, sementara paksi menegak menunjukkan tahap voltan kedua-duanya berjalan serentak, bentuk gelombang yang ditumpangkan.

Angka tersebut memberitahu kita mengenai bagaimana opamp akan bertindak balas terhadap tahap voltan seketika yang ditunjukkan bertepatan dari dua bentuk gelombang dan menghasilkan gelombang sinus PWM yang berbeza-beza pada outputnya.

Prosedur sebenarnya tidak begitu sukar dibayangkan. Opamp hanya membandingkan tahap voltan sesaat gelombang segitiga cepat dengan gelombang sinus yang lebih perlahan (ini juga boleh menjadi gelombang segitiga), dan memeriksa keadaan di mana voltan bentuk gelombang segitiga mungkin lebih rendah daripada voltan gelombang sinus dan bertindak balas dengan serta-merta mencipta logik tinggi pada outputnya.

Ini dipertahankan selagi potensi gelombang segitiga terus berada di bawah potensi gelombang sinus, dan pada saat potensi gelombang sinus dikesan lebih rendah daripada potensi gelombang segitiga seketika, output akan kembali dengan yang rendah dan bertahan sehingga situasi kembali .

Perbandingan berterusan tahap potensi seketika dari dua bentuk gelombang yang ditumpangkan ke atas dua input opamps menghasilkan penciptaan PWM yang berbeza-beza yang mungkin merupakan replikasi bentuk gelombang sinus yang diterapkan pada input opamp yang tidak membalikkan.

Opamp Memproses SPWM

Gambar berikut menunjukkan simulasi slo-mo operasi di atas:

Di sini kita dapat menyaksikan penjelasan di atas dilaksanakan secara praktikal, dan ini adalah bagaimana opamp akan melakukan hal yang sama (walaupun pada kadar yang lebih cepat, dalam ms).

Angka atas menunjukkan gambaran SPWM yang sedikit lebih tepat daripada rajah tatal kedua, ini kerana pada rajah pertama saya mempunyai keselesaan susun atur grafik di latar belakang sedangkan pada rajah simulasi kedua saya harus membuat plot yang sama tanpa bantuan graf koordinat, oleh itu saya mungkin terlepas beberapa titik bertepatan dan oleh itu output kelihatan sedikit tidak tepat berbanding yang pertama.

Walaupun begitu, operasi ini cukup jelas dan jelas menunjukkan bagaimana opamp seharusnya memproses gelombang sinus PWM dengan membandingkan dua isyarat yang berbeza secara serentak pada inputnya seperti yang dijelaskan pada bahagian sebelumnya.

Sebenarnya opamp akan memproses PWM gelombang sinus dengan lebih tepat daripada simulasi yang ditunjukkan di atas, mungkin 100 kali lebih baik, menghasilkan PWM yang sangat seragam dan dimensi yang baik yang sesuai dengan sampel yang diberi makan. gelombang sinew.