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如何同步微控制器 PWM 輸出以更高效地驅(qū)動(dòng)負(fù)載

2416076 2022-11-25 | pdf | 255.97KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

大多數(shù)微控制器至少有一個(gè)脈沖寬度調(diào)制 (PWM) 外圍設(shè)備，它可以生成方波形式的多個(gè)波形。這些 PWM 輸出可用于驅(qū)動(dòng)同步負(fù)載，例如機(jī)械系統(tǒng)中的步進(jìn)電機(jī)和功率轉(zhuǎn)換器的功率 MOSFET。對(duì)于這些負(fù)載，PWM 波形精確同步對(duì)于目標(biāo)負(fù)載的正常運(yùn)行非常重要。大多數(shù)微控制器至少有一個(gè)脈沖寬度調(diào)制 (PWM) 外圍設(shè)備，它可以生成方波形式的多個(gè)波形。這些 PWM 輸出可用于驅(qū)動(dòng)同步負(fù)載，例如機(jī)械系統(tǒng)中的步進(jìn)電機(jī)和功率轉(zhuǎn)換器的功率 MOSFET。對(duì)于這些負(fù)載，PWM 波形精確同步對(duì)于目標(biāo)負(fù)載的正常運(yùn)行非常重要。如果 PWM 外設(shè)沒有仔細(xì)編程，它可能會(huì)導(dǎo)致波形之間偶爾出現(xiàn)相位延遲，從而在波形邊沿未正確對(duì)齊時(shí)導(dǎo)致同步丟失。這些相位延遲將導(dǎo)致負(fù)載的驅(qū)動(dòng)效率低下，從而浪費(fèi)功率并可能產(chǎn)生過多的熱量。對(duì)于常見的 PWM 外設(shè)，可以啟用或禁用 PWM，同時(shí)導(dǎo)致其他 PWM 輸出的相位延遲。如果 PWM 外設(shè)沒有仔細(xì)編程，它可能會(huì)導(dǎo)致波形之間偶爾出現(xiàn)相位延遲，從而在波形邊沿未正確對(duì)齊時(shí)導(dǎo)致同步丟失。這些相位延遲將導(dǎo)致負(fù)載的驅(qū)動(dòng)效率低下，從而浪費(fèi)功率并可能產(chǎn)生過多的熱量。對(duì)于常見的 PWM 外設(shè)，可以啟用或禁用 PWM，同時(shí)導(dǎo)致其他 PWM 輸出的相位延遲。這對(duì)于小型、電池供電的物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 應(yīng)用來(lái)說尤其是一個(gè)問題，在這些應(yīng)用中，單個(gè) 16 或 32 路輸出 PWM 外設(shè)用于控制多個(gè)外部負(fù)載。對(duì)于這些物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，相位延遲會(huì)浪費(fèi)電池電量。此外，由于未檢測(cè)到相位延遲，物聯(lián)網(wǎng)端點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)診斷可能會(huì)漏掉它們。這對(duì)于小型、電池供電的物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 應(yīng)用來(lái)說尤其是一個(gè)問題，在這些應(yīng)用中，單個(gè) 16 或 32 路輸出 PWM 外設(shè)用于控制多個(gè)外部負(fù)載。對(duì)于這些物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，相位延遲會(huì)浪費(fèi)電池電量。此外，由于未檢測(cè)到相位延遲，物聯(lián)網(wǎng)端點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)診斷可能會(huì)漏掉它們。本文討論了微控制器 PWM 外設(shè)的一些應(yīng)用，以及這些應(yīng)用中的 PWM 波形何時(shí)保持同步很重要。然后研究了本文討論了微控制器 PWM 外設(shè)的一些應(yīng)用，以及這些應(yīng)用中的 PWM 波形何時(shí)保持同步很重要。然后研究了Maxim IntegratedMaxim Integrated的微控制器，該微控制器具有專門設(shè)計(jì)用于防止這些應(yīng)用中波形同步丟失的脈沖序列外設(shè)，并研究了如何配置該外設(shè)以確保有效驅(qū)動(dòng)目標(biāo)負(fù)載。的微控制器，該微控制器具有專門設(shè)計(jì)用于防止這些應(yīng)用中波形同步丟失的脈沖序列外設(shè)，并研究了如何配置該外設(shè)以確保有效驅(qū)動(dòng)目標(biāo)負(fù)載。微控制器 PWM 外設(shè)及其目標(biāo)負(fù)載微控制器 PWM 外設(shè)及其目標(biāo)負(fù)載大多數(shù)通用微控制器至少有一個(gè) PWM 外圍設(shè)備，用于生成規(guī)則的重復(fù)方波。有許多負(fù)載可以從 PWM 驅(qū)動(dòng)器中受益——從簡(jiǎn)單的負(fù)載到更復(fù)雜的機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。大多數(shù)通用微控制器至少有一個(gè) PWM 外圍設(shè)備，用于生成規(guī)則的重復(fù)方波。有許多負(fù)載可以從 PWM 驅(qū)動(dòng)器中受益——從簡(jiǎn)單的負(fù)載到更復(fù)雜的機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。發(fā)光二極管 (LED) 是簡(jiǎn)單負(fù)載的一個(gè)示例，可以使用 PWM 信號(hào)非常高效地驅(qū)動(dòng)，特別是對(duì)于需要調(diào)暗彩色 LED 的應(yīng)用。與通過改變正向直流電流來(lái)調(diào)光 LED 相比，PWM 調(diào)光可以更精確地保持光的質(zhì)量，而顏色不會(huì)發(fā)生明顯變化。PWM 外設(shè)可以輕松驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè) LED。如果 LED 被用作操作員的視覺指示器，則兩個(gè)或更多 LED 之間的相位差是不明顯的。然而，如果 LED 用于更復(fù)雜的應(yīng)用，例如多個(gè) LED 以光調(diào)制的形式向光接收器傳輸數(shù)據(jù)，那么同步 LED 可能是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)考慮因素。發(fā)光二極管 (LED) 是簡(jiǎn)單負(fù)載的一個(gè)示例，可以使用 PWM 信號(hào)非常高效地驅(qū)動(dòng)，特別是對(duì)于需要調(diào)暗彩色 LED 的應(yīng)用。與通過改變正向直流電流來(lái)調(diào)光 LED 相比，PWM 調(diào)光可以更精確地保持光的質(zhì)量，而顏色不會(huì)發(fā)生明顯變化。PWM 外設(shè)可以輕松驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè) LED。如果 LED 被用作操作員的視覺指示器，則兩個(gè)或更多 LED 之間的相位差是不明顯的。然而，如果 LED 用于更復(fù)雜的應(yīng)用，例如多個(gè) LED 以光調(diào)制的形式向光接收器傳輸數(shù)據(jù)，那么同步 LED 可能是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)考慮因素。