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1 # IT自動化交流
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2 # 創意電子DIY分享
一般微控制器的I/O口輸出電流都不大,多在一二十mA左右,只能用來驅動LED燈珠這類小電流負載。若想用微控制器I/O口輸出的PWM控制訊號去控制馬達轉速、燈泡亮度或驅動蜂鳴器工作,可以三極體或MOS管擴流來帶動這些大電流負載。譬如,想用微控制器輸出的PWM訊號控制多個並聯的白光LED燈珠的亮度,可以將微控制器I/O口輸出的PWM訊號透過PNP型三極體8550擴流後,再去驅動這些並聯的白光LED即可。只要改變PWM訊號的佔空比,即可改變這些燈珠的亮度。電阻R13為三極體的基極限流電阻,其值大小與三極體集電極負載電流及管子的β有關。由於三極體的β有限,在驅動大電流負載時,三極體的基極仍然會從微控制器I/O口汲取較大的電流,這樣驅動電路變得較複雜,此時可以採用上圖所示的MOS管來驅動大電流負載,由於MOS管為電壓控制器件,只要MOS管柵極電壓的幅度足夠大,即可正常驅動負載工作。在採用MOS管驅動負載時,需要注意的是,由於微控制器I/O口輸出的電壓幅度較小,若微控制器直接驅動MOS管時,最好選用AO3400、SI2301這類低開啟電壓的MOS管。
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3 # 電子產品設計方案
微控制器輸出的PWM為控制訊號,需要加入控制器件才可以驅動負載
微控制器輸出的PWM驅動能比較弱,不能直接驅動負載,需要三極體、MOS管參與才可以控制負載的功率,比如LED亮度控制,直流電機轉速,驅動蜂鳴器發聲等。
微控制器PWM控制LED亮度可以用NPN驅動LED,給NPN三極體基極提供高電平時,三極體導通,LED點亮,NPN三極體基極為低電平時,三極體截止,LED熄滅。給NPN三極體的基極提供PWM訊號時,LED就會不斷的亮滅亮滅,當PWM的頻率較高時,我們的眼睛就識別不出LED的閃動,只會看到LED變暗了。如果三路PWM控制紅(R)綠(G)藍(B)三色LED,透過不同的PWM佔空比,就可以得到任意的亮度和顏色了。
微控制器PWM控制直流電機轉速同樣,可以透過三極體驅動直流電機,通PWM訊號控制三極體的高速導通和截止,就可以實現直流電機的轉速控制了。
在H橋驅動電路中,H2為高電平,H1為低電平時,PWM2設定為低電平,改變PWM1的佔空比主可以控制直流電機的正轉速度了。
H1為高電平,H2為低電平時,PWM1設定為低電平,改變PWM2的佔空比主可以控制直流電機的反轉速度了。
微控制器PWM驅動蜂鳴器發聲微控制器提供的PWM訊號符合蜂鳴器的頻率要求時,透過三極體的驅動就可以讓蜂鳴器發出聲音了。比如驅動4KHz頻率的蜂鳴器,微控制器需要產生4KHz,佔空比為50%的PWM訊號。
回覆列表
如果只是提供控制訊號給負載,則比較簡單
只需要將微控制器輸出的PWM訊號透過一個R、C濾波電路就可以變成直流電壓。R、C濾波電路的時間常數R*C至少需要大於10倍的PWM週期,濾波得到的直流電壓紋波才比較小。
如果需要給負載供電,則需要採用PWM設計一款開關電源需要有儲能器件,如電感、電容、變壓器等,PWM驅動MOS或者IGBT等功率開關器件控制儲能器件的通斷。
在功率開關器件導通時,電源向儲能器件充電,同時向負載供電;
在功率開關器件斷開時,儲能器件向負載供電,由於電感有流過的電流不能突變、電容有施加在兩端的電壓不能突變的特性。
當電感、電容合適,PWM頻率合適的情況下,輸出給負載的電壓能保持一個恆定值。
當PWM的佔空比變化時,輸出給負載的電壓也相應發生變化;
具體可參照開關電源的原理。