PWM-Modi: Center Aligned und Left Aligned

Ich verwende den Atmel AT32UC3C2512C und wenn ich in das Datenblatt schaue, gibt es zwei Arten von PWM-Modi: Center Aligned und Left Aligned.

Ich würde gerne wissen, wann man jeden dieser Modi verwenden soll und welche Vor- und Nachteile sie haben.

Antworten (1)

PWM kann symmetrisch (mittig ausgerichtet) oder asymmetrisch (steigende Flanke / linksbündig oder fallende Flanke / rechtsbündig) sein:

PWM-Typen( Quelle )

Wie in der oben genannten Application Note von Texas Instruments erwähnt:

Es hat sich gezeigt, dass symmetrische PWM-Signale weniger Oberwellen in den Ausgangsströmen und -spannungen erzeugen

  • Der Vorteil der symmetrischen PWM ist somit eine bessere Ausnutzung der zugeführten Leistung, wobei weniger Leistung durch unerwünschte Oberschwingungen verschwendet wird.
  • Nachteil 1 : Etwas komplizierterer PWM-Erzeugungsmechanismus bei Verwendung von Timer-/Zählerüberläufen. Es ist einfach einfacher, einen Timer, der das Tastverhältnis bestimmt, herunterzuzählen und auf Null zurückzusetzen, um den PWM-Zustand zu ändern, und den Timer basierend auf einem anderen Timer mit der PWM-Frequenz einzustellen (zu starten). Dies ergibt eine linksbündige PWM.
  • Nachteil 2 : Die beste verfügbare Auflösung für das Tastverhältnis für eine symmetrische PWM sind zwei Takte des PWM-Zeitgebers/Zählers, im Gegensatz zu 1 Takt für asymmetrisch

Der erste Nachteil mag strittig sein, da viele moderne Mikrocontroller einen symmetrischen PWM-Modus in ihre PWM-Module eingebaut haben, sodass der Programmierer nicht viel zusätzliches tun muss.

Für sehr oberwellenempfindliche Zwecke, wie z. B. die Steuerung empfindlicher Motoren und Aktuatoren, ist der Overhead der niedrigeren Oberwellen von symmetrischer PWM kritisch. Nicht so für Heiz- oder Beleuchtungszwecke.

Unbestätigt:

Es gibt eine bestimmte Situation, in der scheinbar symmetrisches PWM als wichtig angesehen wird - obwohl ich keine endgültige Bestätigung dieser Prämisse gefunden habe. Dies ist der Fall, wenn PWM zum Ansteuern von LEDs für ein farbiges grafisches "Werbe- / Unterhaltungs" -Display verwendet wird, wie z. B. die großen TV-Displays, die an Bahnhöfen und anderen öffentlichen Orten verwendet werden

Es wird vermutet, dass die Vorder- oder Hinterflanken aller LEDs auf solchen Displays synchronisiert werden, was dazu führt, dass manche Menschen das Flimmern in einem sich bewegenden Bild viel stärker bemerken, als wenn die Flanken je nach Intensität jeder LED versetzt wären, wie dies bei symmetrischer PWM der Fall ist.

Es kann Auswirkungen haben (in beiden Modi, abhängig von der genauen Implementierung), wenn Sie die PWM-Einstellung (Arbeitszyklus, Frequenz) während des Betriebs ändern. Störungen oder Fehler können eingeführt werden, daher lohnt es sich, nachzulesen, wie es funktioniert, und eine Pause einzulegen, um darüber nachzudenken, wie Sie es tun, wenn die Ausgabe kritisch ist oder Störungen auffallen.
Danke für das Headsup Jhon, aber meine MCU hat bereits einen eingebauten Schutz gegen PWM-Störungen (Steuerregister doppelt gepuffert und Schreibschutz)
Ich glaube, "symmetrisch" wird auch als "phasenrichtig" bezeichnet, da es beim Ändern des PWM-Werts keine seltsamen Sprünge im Arbeitszyklus macht.
Das stimmt @jippie, du kannst das gerne bearbeiten :-)
In Bezug auf LED-Schilder würde ich erwarten, dass das gleichzeitige Schalten aller Lichter (sehr schnelle Stromänderung) einen vorübergehenden Versorgungsspannungssprung verursachen könnte. Das Staffeln des Umschaltens würde dieses Problem lindern.
@supercat Klingt logisch.
Klingt logisch ... aber ich kann nicht sehen, wie sich das auf PWM bezieht ... ja, ein symmetrisches hilft, wenn die LEDs unterschiedliche PWM-Werte haben ... aber wenn alle gleich sind (sagen wir im schlimmsten Fall: weiße Tafel), ist es dasselbe für symmetrisch und asymmetrisch ... also glaube ich, dass LED-Steuerung mehr ist als nur PWM-Typ, da Systeme besser ausgelegt sind, wenn ein Worst-Case-Szenario bewertet wird ....
@AnindoGhosh hat das irgendetwas mit der H-Bridge-Steuerung zu tun, wie die Totzonenzeit für den oberen und unteren Teil der Schaltung?
@mFeinstein Ich bin mir nicht sicher, ob ich verstehe, was du meinst. Das Totband-Timing hat mit der Verhinderung des Durchschießens in einer überbrückten Konfiguration zu tun, während symmetrisch / asymmetrisch für ein einzelnes PWM-Signal gilt, unabhängig davon, ob eine Brücke, ein Schalter oder irgendetwas anderes (oder nichts) angesteuert wird.
Ja, ich wollte nur wissen, ob eine Art von PWM besser ist als die andere, um die komplementären Ausgänge für die Motorsteuerung zu erzeugen
@mFeinstein Wenn ich mich mit dieser Anforderung befassen würde, würde ich jedes Mal symmetrisch wählen - es macht das Totband trivial: Halten Sie einfach den Arbeitszyklus einer halben festen Anzahl von Ticks kleiner als der andere.
@AnindoGhosh: Es macht das Totband-Timing nicht ganz trivial, da man immer noch sicherstellen muss, dass die "Ein" -Zeit der Seite, die erhöht wird, immer nach der Seite geschrieben wird, deren "Ein" -Zeit verringert wird. Dennoch erfordert die H-Brückensteuerung mit Totband vier Flanken pro PWM-Zyklus, etwas, das ein Paar symmetrischer Ausgänge natürlich haben wird und asymmetrische Ausgänge nicht.
@mFeinstein: Ich habe die Art von Problemen, auf die angespielt wird, nicht gesehen, daher kann ich sie nicht kommentieren. Ich würde erwarten, dass LEDs im Allgemeinen mit einer Rate moduliert werden, die deutlich über der Aktualisierungsrate liegt. Wenn man eine Laufnachricht mit 75 % Rot und 25 % Grün auf einem schwarzen Hintergrund anzeigen und diese bei jeder Bewegung der Nachricht einmal modulieren würde, würde symmetrische PWM dazu führen, dass jedes beleuchtete Pixel als gelber Punkt erscheint, der auf einem größeren roten Punkt zentriert ist. Eine asymmetrische PWM würde dazu führen, dass der gelbe Punkt an der Vorder- oder Hinterkante erscheint.
@mFeinstein: Wenn man möchte , dass die Punkte in einer scrollenden Anzeige als Punkte erkennbar bleiben, kann es hilfreich sein, die Punktreihen als Ganzes einem PWM-Muster zu unterwerfen, das mit der Aktualisierungsrate synchronisiert ist und ein Tastverhältnis von nicht mehr hat als 25%. (dies tritt natürlich bei gescannten Multiplex-Displays auf). Für beste Ergebnisse sollte ein solches Tastverhältnis jedoch wahrscheinlich unabhängig von der Helligkeit sein (z. B. muss jede LED während jedes 16-ms-Intervalls für 12 ms ausgeschaltet sein und eine 100-kHz-PWM für 4 ms aktivieren).
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