Tìm hiểu tổng quan về PWM và PTO

Tìm hiểu tổng quan về PWM và PTO sẽ được tổng hợp qua bài viết sau đây để giúp các bạn có thể dễ dàng phân biệt và nhận biết hơn về hai phương pháp này nhé.

PWM là gì?

PWM được viết tắt từ cụm từ Pulse Width Modulation có thể dịch sát nghĩa là điều khiển chế độ rộng xung. Đây là một phương pháp điều chỉnh điện áp ra tải, là phương pháp điều chế dựa trên sự thay đổi độ rộng của chuỗi xung vuông dẫn đến sự thay đổi điện áp đầu ra. Hay nói theo cách khác thì đây là một kỹ thuật được ứng dụng trong việc mã số thông tin thành các dạng tín hiệu xung.

Các PWM khi biến đổi thì có cùng 1 tần số và khác nhau về độ rộng của sườn dương hay sườn âm.

1. Phương pháp tạo ra PWM để điều khiển

Có hai cách thông dụng hiện nay để tạo ra được PWM là bằng phần cứng và phần mềm.

Phần cứng: bạn có thể tạo ra bằng phương pháp so sánh hoặc từ trực tiếp các IC dao động tạo ra các xung vuông như 555, LM556,…

Phần mềm: được tạo ra bằng các chip có thể lập trình và có độ chính xác cao hơn phần cứng.

Dưới đây là hai cách bạn có thể tham khảo:

• Tạo xung vuông bằng phương pháp so sánh: ta cần có hai điều kiện là tín hiệu răng cưa để xác định tần số của PWM, tín hiệu tựa để xác định mức công suất điều chế. Dựa vào sơ đồ mạch dưới đây, ta xác định được f = 1/[ln.C1.(R1+2R2)] nên chỉ cần điều chỉnh R2 là có thể thay đổi được độ xung.

 

• Tạo xung vuông bằng phần mềm: đây là cách tối ưu nhất trong các cách để tạo ra xung vuông mang lại độ chính xác cao về tần số và PWM. Mạch của chúng đơn giản hơn, được tạo dựa trên xung của CPU. Dưới đây là một đoạn ví dụ tạo PWM trong chip 8601.

2. Ứng dụng của PWM

Đây là một số ứng dụng tiêu biểu của phương pháp PWM mà ta thường hay thấy.

PWM được dùng trong các ứng dụng điều khiển như các cơ cấu servo, các động cơ, các bộ xung áp, điều áp,…

Trong viễn thông, PWM cũng được sử dụng như một dạng điều chế tín hiệu. Trong đó độ rộng xung tương ứng với các giá trị dữ liệu cụ thể được mã hóa ở một đầu và giải mã ở đầu kia.

Ngoài lĩnh vực điều khiển hay ổn định tải thì PWM còn tham gia và điều chế các mạch nguồn như : boot, buck, nghịch lưu 1 pha và 3 pha…

PWM còn được dùng để cung cấp điện, kiểm soát lượng điện được cung cấp đến một phụ tải mà không chịu tổn hao qua điện trở do việc phân phối bằng đường dây truyền tải.

PWM còn có thể điều chỉnh điện áp bằng cách đóng cắt nguồn cấp cho tải với chu kỳ thích hợp.

PTO LÀ GÌ?

PTO được viết tắt từ cụm từ Pulse Train Output với công dụng chính dùng để định vị vị trí và kiểm soát tốc độ. Vai trò của PTO cũng tương đối going như PWM, ngoài ra chúng còn được dùng để phát xung điều khiển cho Driver.

Cách phân biệt PWM và PTO

PWM và PTO đều là những phương pháp tạo ra xung và điều khiển chúng. Tuy nhiên về cơ chế tạo xung thì chúng có sự khác biệt.

• PWM: tạo ra chuỗi cung vuông với tỷ lệ T (on) / T ( period) biến thiên, dùng để điều khiển động cơ một chiều, bộ gia nhiệt, điều khiển biến tần,…
• PTO: tạo ra chuỗi cung vuông với tỷ lệ T (on) / T ( period) không đổi, dùng để phát xung điều khiển cho Driver của động cơ servo, động cơ bước,…

Một số đặc điểm về xung của PWM và PTO.

1. Đặc điểm về xung của PWM

• PWM có thể thay đổi chu ký hoạt động trong khi tần số có giá trị không đổi.
• Chy kỳ (T) được cấu hình bằng phần cứng nhưng có thể điều chỉnh bằng hệ thống phần mềm lúc không chạy xung và được cố định khi nó đang được sử dụng.
• Tỷ lệ T-off/ T-on có thể thay đổi được.

Xung PWM có thể giúp điều khiển chuyển động và điều khiển vòng lặp, bộ động cơ sẽ sử dụng PWM để kiểm soát điểm đặt.

• Điều khiển chuyển động: Xung PWM được dùng để thiết lập điểm đặt, sự thay đổi trong chu kỳ nhiệm vụ được tiến hành bởi một mạch analog mà không cần đến bộ điều khiển micro.
• Điều khiển vòng lặp PID: PWM có thể kiểm soát tốc độ, xuất ra đầu ra PWM. Có thể viết một chương trình sử dụng chúng giống như một đầu ra analog để thay đổi chu kỳ nhiệm vụ PWM.

2. Đặc điểm về xung của PTO

Hiện nay so sánh PWM và PTO thì PTO được sử dụng phổ biến hơn, có thể ứng dụng được cả ở động cơ servo lẫn động cơ bước.

• Tần số có thể thay đổi trong khi chu kỳ đang hoạt động, nhưng đảm bảo chu kỳ đang hoạt động ở mức 50%.
• T (period) đa dạng và được kiểm soát bằng một hệ thống phần mềm chuyên dụng.
• Tỷ lệ T-off/ T-on có thể cố định ở mức 50%-50%.

Chúng có thể kiểm soát tốt vị trí và tốc độ đối với cả điều khiển vòng hở.

Arduino là gì? Tất tần tật về Arduino