Na czym polega modulacja szerokości impulsów PWM
PWM (Pulse-Width Modulation) czyli “modulacja szerokością impulsu” jest to termin odnoszący się do sterowania sygnałem prądowym lub napięciowym, poprzez zmianę tzw. wypełnienia sygnału. Technika ta jest używana do regulacji mocy dostarczanej do obciążenia poprzez zmianę szerokości (długości trwania) impulsów w cyklicznym sygnale (bez zmiany amplitudy sygnału).
PWM wykorzystuje sygnał prostokątny, który na przemian przechodzi między stanem wysokim (zasilanie) a stanem niskim (brak zasilania).
- Okres sygnału: Okres sygnału to czas trwania jednego pełnego cyklu sygnału (czas trwania stanu wysokiego plus czas trwania stanu niskiego).
- Wypełnienie: Kluczowym parametrem PWM jest wypełnienie (ang. duty cycle), które określa proporcję czasu trwania stanu wysokiego do całkowitego okresu sygnału. Wypełnienie jest wyrażane w procentach.
- Średnia moc: Średnia moc dostarczana do obciążenia zależy od wypełnienia sygnału. Przy większym wypełnieniu (bliżej 100%), średnia moc dostarczana jest większa. Przy mniejszym wypełnieniu (bliżej 0%), średnia moc jest mniejsza.
Regulacja mocy grzałki
W naszym urządzeniu wykorzystujemy sygnał PWM do regulacji mocy grzałki. Zmieniając wypełnienie PWM, można kontrolować ilość czasu, przez jaką grzałka jest włączona w danym okresie. Gdy wypełnienie jest wysokie, grzałka grzeje mocniej, ponieważ przez większą część okresu jest zasilana. Gdy wypełnienie jest niskie, grzałka grzeje słabiej.
Manipulowanie szerokością generowanych impulsów posiada cenne zalety:
- Wysoka efektywność energetyczna, ponieważ półprzewodnikowe elementy elektroniczne przełączają się między stanem włączonym a wyłączonym, co minimalizuje straty mocy
- Precyzyjna kontrola mocy, umożliwiająca płynne regulacje
- Wyższa sprawność i zdecydowanie mniejsza awaryjność w porównaniu z mechanicznymi przekaźnikami EMR
- Dużo większe możliwości regulacji obciążeniem w porównaniu z starszymi przekaźnikami mechanicznymi (załączanie “zero-jedynkowe”)