PWM là một khái niệm thường bắt gặp trong đèn LED. Tuy nhiên không chỉ người ngoài ngành, mà thậm chí một số anh em mới vào ngành cũng cảm thấy khó hiểu về PWM. Hôm nay Mescu xin tổng hợp một số kiến thức về PWM và trình bày một cách dễ hiểu nhất để đọc giả có thể nắm được nhé.

PWM viết tắt của Pulse Width Modulation, có nghĩa là phương pháp điều chỉnh điện áp tải, hay hiểu đơn giản hơn đây là phương pháp điều chỉnh, thay đổi điện áp tải ra bằng việc thay đổi độ rộng của chuỗi xung vuông, từ đó có sự thay đổi điện áp.

PWM khi thay đổi sẽ có cùng 1 tần suất, khác nhau về độ rộng âm hoặc dương.

1 Tại sao nên dùng PWM?

Dùng PWM để điều chỉnh cường độ dòng điện sẽ hiệu quả hơn và cũng tiết kiệm hơn. Các phương pháp điều chỉnh dòng điện khác rất tốn kém và phức tạp.

2 Nguyên lý hoạt động PWM

PWM hoạt động theo nguyên tắc đóng ngắt có chu kỳ của nguồn của tải. Khi van G mở, toàn bộ điện áp được dùng cho tải. Khi van đóng, tải bị cắt nguồn điện áp.

Vì vậy, trong suốt chu kỳ đóng mở van G này, tải sẽ có lúc nhận được toàn bộ nguồn điện áp, có lúc nhận được một phần và cũng có lúc hoàn toàn không nhận được gì.

Công thức tính giá trị trung bình của điện áp ra tải

Ud = Umax.( t1/T) (V) hay Ud = Umax.D

Ví dụ: Trong đó: D = T1/t - đây là hệ số điều chỉnh PWM, tính bằng %:

• Ud = 12.20% = 2.4V ( với D = 20%)
• Ud = 12.40% = 4.8V (Vói D = 40%)
• Ud = 12.90% = 10.8V (Với D = 90%)

3 Ứng dụng PWM trong cuộc sống

PWM được ứng dụng vào trong các mô hình điều khiển, anh em sẽ thường gặp nhất là trong các bộ động cơ, xung áp, điều áp...

Ngoài ra, PWM được sử dụng nhiều trong đèn LED, và đèn LED thì được sử dụng nhiều cho các loại ô tô. Nếu đèn LED là đèn phanh và sử dụng PWM có tần số thấp thì nó sẽ chiếu ánh sáng khá mạnh và nhấp nháy, dễ khiến người lái xe ở phía sau bị choáng, không nhìn rõ đường đi. Vì vậy, nên dùng PWM có tần số cao để đảm bảo an toàn khi lưu thông.

Cách để tạo ra PWM như thế nào?

Anh em có thể tạo ra PWM bằng phần cứng hoặc bằng phần mềm.

• Bằng phần cứng: khiến IC dao động để tạo thành các xung vuông. Các xung này sẽ tạo ra PWM
• Bằng phần mềm: lập trình các chip, dựa vào xung của CPU để tạo PWM. Cách này thường được dùng hơn vì độ chính xác cao hơn và cũng đơn giản hơn.

1 Tạo xung vuông bằng phương pháp so sánh

Trước khi tạo được xung vuông và ra PWM, ta cần có 2 điều kiện sau trong phương pháp này:

1. Tín hiệu răng cưa: tín hiệu này xác định tần số của PWM
2. Tín hiệu Ref: dùng để xác định mức công suất điều chế (tín hiệu DC).

Anh em có thể nhìn thêm ở sơ đồ mạch dưới đây để hiểu hơn:

Tần số với công thức f = 1/(ln.C1.(R1+2R2) nên chỉ cần điểu chỉnh R2 là có thể thay đổ độ rụng xung vuông dễ dàng. Hơn nữa, không nhất thiết là IC555, còn nhiều loại khác có thể tạo xung vuông.

2 Tạo xung vuông bằng phần mềm

Để tối ưu hơn, nhiều chuyên gia đã áp dụng cách này, sẽ giúp cho việc tạo xung vuông được đảm bảo chính xác, cấu trúc mạch cũng đơn giản hơn, xem tại hình dưới đây nhé:

Cách nhận biết đèn có PWM cao hay thấp?

Đèn có PWM thấp thì mức độ chiếu sáng không được tốt, đèn nhấp nháy dễ gây mỏi mắt và khó quan sát cho người dùng. Để xác định 1 cây đèn có PWM cao hay thấp thì anh em có thể làm theo các bước sau:

• Bước 1: chuẩn bị đèn pin cần xác định PWM, thiết bị chụp ảnh (máy ảnh)
• Bước 2: chỉnh đèn pin về chế độ ánh sáng thấp nhất. Vẫy vẫy đèn trước máy ảnh
• Bước 3: chụp lại ảnh khi tay đang vẫy trước đèn
• Bước 4: xem kết quả
• * Nếu bức ảnh cho ra vệt sáng liền mạch, rõ ràng như hình này thì đó là đèn pin có PWM xịn cao
• * Nếu ảnh cho ra vệt sáng đứt quãng, thì đó là đèn pin có PWM thấp

Trên đây là một số thông tin về PWM. Hy vọng đã giúp được anh em bắt đầu làm quen với khái niệm PWM. Để biết thêm các thông tin về PWM, anh em có thể tiếp tục theo dõi các số sau nhé, Mescu sẽ tổng hợp sớm nhất có thể.

Các pro cho ý kiến về tạo giá trị điện áp ra phẳng bặng PWM. Ví dụ ngư mình có sóng pwm biên dộ là 5v, duty=50%--> áp trung bình là 2,5 v, nhưng ngõ ra ở đây không pphai3 là đưởng thẳng. Mình muốn dùng PWM để tạo ra diện áp này nhưng không biết dùng cái gì để lọc cho ra điện áp phẳng hết, Mình không dùng IC D/A vì mình nghĩ là PWM cũng tạo ra được áp trung bình thì cần chi D/A cho tốn them IC. Các pro help me với

• Thành viên mới
• Tham gia: Jul 2008
• Bài viết: 18

  ---

  Theo mình nghĩ thì dùng mạch lọc thông thấp đầu ra (R, C) sẽ có điện áp trung bình thôi, nhưng gặp phải vấn đề về tốc độ đáp ứng, có lẽ bạn nên dùng mạch lọc tích cực với Opam.

  CommentThành viên tích cực Tham gia: Jan 2008 Bài viết: 778

  ---

  Các pro cho ý kiến về tạo giá trị điện áp ra phẳng bặng PWM. Ví dụ ngư mình có sóng pwm biên dộ là 5v, duty=50%--> áp trung bình là 2,5 v, nhưng ngõ ra ở đây không pphai3 là đưởng thẳng. Mình muốn dùng PWM để tạo ra diện áp này nhưng không biết dùng cái gì để lọc cho ra điện áp phẳng hết, Mình không dùng IC D/A vì mình nghĩ là PWM cũng tạo ra được áp trung bình thì cần chi D/A cho tốn them IC. Các pro help me với Bản chất của bộ biến đổi công suất là 1 khâu DAC .Vấn đề lọc thế nào thì bạn nên tham khảo các mạch nguồn xung .Chất lượng các mạch nguồn xung rất tốt mà lọc cũng chỉ là L,C hoạt động ở tâng số băm xung > 20KHZ .

  CommentThành viên chính thức Tham gia: Nov 2009 Bài viết: 48

  ---

  Cảm ơn các pác đã góp ý. Nhưng mình dùng mạch lọc RC sau lai không lọc được phần Toff, MÌnh mô phòng bằng Protus thấy phần này khong bị mất, kiến thức điện tử mình hơi "gà mờ" nên các pac2 xem mình làm như dzầy có đúng không. Mình tạo PWM tư Vi điều khiển--> cho ngõ ra PWM nầy wa bộ lọc RC rồi dùng Volt kế 1 chiều đo diện áp ra. Nhưng khi đo thì nó nhảy liên tục từ 0->5V rồi nhảy tự 5V->0V---> không lọc bỏ được phần Toff, nếu như lọc bỏ được phần này thì volt kế phải chỉ đúng giá trị xấp xỉ 2,5V (duty=50%). MOng muốn của mình là phải làm sao chi áp ra phải phẳng. Tại vì mình nghĩ như dầy nè, nếu dùng IC DAC vd như DAC 8 bit chẵng hạn thì nó cũng chỉ biến đổi được 256 giá trị. Nhưng nếu dũng VDK chẳng hạn như ATMEGA chọn pWM chế độ top ICR1 (16 bit thanh ghi),nếu ngõ ra PWM lọc thành công thì xem như tạo được DAC 16 bit mà không cần tốn IC DAC. Các pro nào làm được thì cho ý kiến giúp. Nếu có sơ đồ thì càng tốt hơn nữa. Thank các pro đã quan tâm

  CommentThành viên tích cực Tham gia: Dec 2005 Bài viết: 205

  ---

  nếu dac bằng PWM ko nên dùng hết thang 0-5V, bạn salce lại bằng mạch r nối tiếp r xuống , ví dụ là 1/5 , tức thang sẽ còn từ 0-1V/ dac bằng PWM sẽ bị giới hạn tốc độ chuyển đổi b.r

  CommentThành viên chính thức Tham gia: Nov 2009 Bài viết: 48

  ---

  oh, lại gặp pác tivoi. Mình định dùng pwm này để tạo áp thay đổi-> thay đổi được dòng điện. Do mình muốn điều khiển vi bước step motor. Hôm bữa bạn có gửi cho mình tài liệu này tham khảo http://www.piclist.com/tecHREF/io/st...p/lini_wks.htm nhìn qua thì thấy nó hay quá, đún với yêu cầu cũa mình nhưng so đồ thì lại khó hiểu. không biết họ làm saoma2 thay đồi dòng wa 2 cuộn dây được. nhất là chế độ 3200 step. Sóng sin nhìn đẹp ghê nhưng không bít làm cáchnao2 để được như vậy hết. pác cho ý kiến với. Nếu có cách nào hay hơn cũng được pác cứ nêu ra. tại mình chỉ nghĩ được cách dùng PWm để thay đổi áp-> thay đổi dòng thôi. ngoaia2 ra chacng83bit1 được them cách nào hết

  CommentThành viên tích cực Tham gia: Nov 2008 Bài viết: 4911

  ---

  Điện áp trung bình là 2.5V nhưng điệp áp ấy khác với điện áp 2.5 V không đổi.

  CommentBé ngoan nhất nhà Tham gia: Jul 2007 Bài viết: 1930

  ---

  Hoàn toàn làm được. Tuy nhiên tốc độ đáp ứng sẽ không cao như 1 số bạn đã nói. Dưới đây là 1 mạch điển hình tôi vẫn thường dùng với tần số PWM 10KHz. Attached Files
• ![Click image for larger version

  Name: demux.gif Views: 1730 Size: 2.6 KB ID: 1346671](http://https://i0.wp.com/www.dientuvietnam.net/forums/forum/%C4%90i%E1%BB%87n-t%E1%BB%AD-%E1%BB%A9ng-d%E1%BB%A5ng/%C4%90i%E1%BB%87n-t%E1%BB%AD-c%C3%B4ng-su%E1%BA%A5t/filedata/fetch?id=1346671) Đêm nay tớ không ngủ - ngày mai tớ ngủ bù

  CommentThành viên chính thức Tham gia: Nov 2009 Bài viết: 48

  ---

  Sao khi tha khảo ý kiến từ nhiều luồng khác nhau, mình có ý tưởng như dzầy các pác góp ý kiến thử. tại vấn đề của mình nói chung là điều khiển micro step stepper motor. mình dùng mạch gồm 4 tranistor để diều khiển 4 đầu tín hiệu điều khiển unipolar motor (tip 122). Chọn các giá trị dòng Ic tương ứng với các góc cần Đk trong mod micro step, từ dòng Ic này tra theo datasheet ta tìm được Hfe (hệ số khuếch đại)> dòng Ib. Muốn thy đổi Ic> phải tahy đổi Ib, mà Rb là conts--> thay đổi áp cấp qua Rb. dùng PWM--> lọc để tạo áp phẳng--> thay đổi Ib--> thay đổi Ic. đây là ý tưởng như vậy, các bác góp ý với xem như dzay` có đưộc ko, có bị hạn chế gì ko. do mo phỏng bằng protues thì không thấy được, do vậy xin thêm ý kiến từ các pác để bắt tay vào làm mạch thực lun. thank các pác đã giúp đỡ

  CommentThành viên chính thức Tham gia: Nov 2009 Bài viết: 48

  ---

  không bit pác nhathung1101 làm sao chứ mình thử mô phỏng bằng Protues mạch của pác nhưng cu ng4 đâu có ra được áp phẳng đâu. Đây là ảnh và file mo phỏng của mình. Pác xem thử dùm

  CommentThành viên chính thức Tham gia: Feb 2010 Bài viết: 99

  ---

  Giữa cái mô phỏng và thực tế còn khoảng cách xa lắm. Bạn thấy bộ nguồn cho CPU(chip) máy tính cũng PƯM đó thôi. Nó chỉ dùng cuộn cảm và tụ điện thôi bạn ạ.