PWM Generator
Раздел Pulse & Signal Generators библиотеки Control и Measurements содержит блок PWM Generator (2-level) . Это — улучшенная версия блока PWM Generator . Новый блок показывает механизм, который устраняет дублирующиеся непрерывные и дискретные версии того же блока путем базирования настройки блока на режиме симуляции. Если ваши устаревшие модели будут содержать блок PWM Generator , они продолжат работать. Однако для лучшей эффективности, используйте блок PWM Generator (2-level) в своих новых моделях.
Описание
Блок PWM Generator генерирует импульсы для основанных на несущей конвертеров модуляции ширины импульса (PWM) с помощью двухуровневой топологии. Блок может использоваться, чтобы запустить принудительно коммутируемые устройства (FET, GTOs или IGBTs) однофазных, двухфазных, трехфазных, двухуровневых мостов или комбинации двух трехфазных мостов.
Импульсы сгенерированы путем сравнения треугольной формы волны несущей с сигналом модуляции ссылки. Сигналы модуляции могут быть сгенерированы самим генератором PWM, или они могут быть вектором из внешних сигналов, соединенных во входе блока. Один опорный сигнал требуется, чтобы генерировать импульсы для сингла — или мост 2D руки, и три опорных сигнала требуются, чтобы генерировать импульсы для трехфазного, одного или двойного моста.
Амплитуда (модуляция), фаза и частота опорных сигналов собирается управлять выходным напряжением (на терминалах AC) моста, соединенного с блоком PWM Generator .
Эти два импульса, запускающие два устройства данного моста руки, дополнительны. Например, импульс 4 низок (0), когда импульс 3 высок (1). Это проиллюстрировано на следующих двух рисунках.
Следующая фигура отображает эти два импульса, сгенерированные блоком PWM Generator , когда он запрограммирован, чтобы управлять мостом с одной рукой.
Несущий треугольный сигнал по сравнению с синусоидальным сигналом модуляции. Когда сигнал модуляции больше, импульс несущей 1 высок (1), и импульс 2 низок (0).
Поскольку однофазная 2D рука соединяет сигнал модуляции, используемый для руки 2, отрицание модуляции сигнала, используемого для руки 1 (180 сдвигов фазы степеней). Для трехфазного моста с шестью руками три сигнала модуляции, используемые для моста 2, являются отрицанием сигналов модуляции, примененных к мосту 1.
Следующая фигура отображает эти шесть импульсов, сгенерированных блоком PWM Generator , когда он запрограммирован, чтобы управлять мостом с тремя руками.
Параметры
Generator Mode
Задайте количество импульсов, чтобы сгенерировать. Количество импульсов пропорционально количеству плеч мостовой схемы, чтобы стрелять.
Выберите 1-arm bridge (2 pulses) запустить самокоммутируемые устройства моста с одной рукой. Импульс 1 огонь верхнее устройство и импульс 2 огня более низкое устройство.
Выберите 2-arm bridge (4 pulses) запустить самокоммутируемые устройства моста 2D руки. Четыре импульса сгенерированы для моста 2D руки. Импульсы 1 и 3 запускают верхние устройства первой и второй руки. Импульсы 2 и 4 запускают более низкие устройства.
Выберите 3-arm bridge (6 pulses) запустить самокоммутируемые устройства моста с тремя руками. Импульсы 1, 3, и 5 запускают верхние устройства первых, вторых, и третьих рук. Импульсы 2, 4, и 6 запускают более низкие устройства.
Выберите Double 3-arm bridges (12 pulses) запустить самокоммутируемые устройства двух мостов с шестью импульсами, соединенных в настройке моста с двенадцатью импульсами. Первые шесть импульсов (1 — 6) запускают шесть устройств первого моста с тремя руками, и последние шесть импульсов (7 — 12) запускают шесть устройств второго моста с тремя руками.
Carrier frequency
Частота, в герц, несущей треугольный сигнал.
Internal generation of modulating signal(s)
Если выбрано, сигнал модуляции сгенерирован блоком. В противном случае внешние сигналы модуляции используются для импульсной генерации. Значение по умолчанию отменяется.
Modulation index (0 < m < 1)
Параметр индекса Модуляции отображается, только если Внутренняя генерация модуляции параметра сигнала (сигналов) выбрана.
Амплитуда внутреннего синусоидального сигнала модуляции. Индекс Модуляции должен быть больше 0, и ниже, чем или равен 1. Этот параметр используется, чтобы управлять амплитудой основного компонента выходного напряжения управляемого моста. Этот параметр только отображается, когда Internal generation of modulating signal(s) выбран.
Frequency of output voltage
Частота выходного напряжения (Гц), которым отображается параметр, только если Внутренняя генерация модуляции параметра сигнала (сигналов) выбрана. Этот параметр только отображается, когда Internal generation of modulating signal(s) выбран.
Частота, в герц, внутренних сигналов модуляции. Этот параметр используется, чтобы управлять основной частотой выходного напряжения управляемого моста.
Phase of output voltage
Фаза параметра выходного напряжения отображается, только если Внутренняя генерация модуляции параметра сигнала (сигналов) выбрана. Этот параметр только отображается, когда Internal generation of modulating signal(s) выбран.
Фаза, в градусах, внутреннего сигнала модуляции. Этот параметр используется, чтобы управлять фазой основного компонента выходного напряжения управляемого моста.
Вводы и выводы
Вход не отображается, когда Внутренняя генерация модуляции сигнала (сигналов) выбрана.
Вход является вектором из модуляции сигналов, когда Внутренняя генерация модуляции сигнала не выбрана. Соедините этот вход с однофазным синусоидальным сигналом, когда блок используется, чтобы управлять синглом — или мост 2D руки, или к трехфазному синусоидальному сигналу, когда блок PWM Generator управляет одним или двумя трехфазными мостами.
Выход содержит два, четыре, шесть, или двенадцать импульсных сигналов раньше запускали самокоммутируемые устройства (МОП-транзисторы, GTOs или IGBTs) однофазных, двухфазных, или трехфазных мостов или комбинации двух трехфазных мостов.
PWM Generator
Основным назначением программы PWM Generator является формирование сигналов широтно-импульсной модуляции в режиме реального времени. Данные тоны генерируются на основе заданных значений частоты (в Герцах), рабочего цикла – соотношения времени между низким и высоким состоянием сигнала (в процентах) и амплитуды – уровня цифрового сигнала (в dBFS). Все вышеперечисленные параметры могут быть мгновенно изменены во время работы. Максимально возможный уровень генерируемого сигнала равен 0 dBFS, а наибольшая частота составляет половину частоты дискретизации. Для настройки генерирования звука оптимального уровня качества предусмотрено целое меню выходных характеристик. Здесь присутствует возможность изменения количества и размера внутренних буферов данных, частоты дискретизации и квантования.
Программное обеспечение может использоваться для создания управляющих тонов различных электрических и электромеханических устройств. В частности результирующий ШИМ-сигнал, снятый с выхода звуковой карты персонального компьютера и пропущенный через стандартный аудиоусилитель, применяется для регулирования двигателей, вентиляторов, приборов освещения.
PWM Generator поддерживает работу с несколькими звуковыми картами, причем предоставляется возможность выбора той из них, которая будет использоваться для вывода искомого сигнала (по умолчанию программа работает с устройством вывода, указанным в панели управления Windows). Стоит отметить, что рабочий ШИМ-сигнал может быть сохранен в качестве WAV-файла и в дальнейшем прослушан с помощью стандартного программного обеспечения. А при регулярном использовании определенных тонов генератор ШИМ-сигналов дает возможность сохранять (и загружать) их в виде пресетов. Кроме того, несколько пресетов поставляются вместе с приложением.
PWM Generator поддерживает опцию синхронизации всех запущенных экземпляров программы, позволяя генерировать сразу несколько тонов. Необходимо отметить возможность работы программного обеспечения в фоновом режиме, позволяя, пользователям переключить внимание на другие приложения. Кроме того PWM Generator может управляться с помощью скриптовых команд, а также через системы Windows Messaging.
Авторы сообщают, что чем быстрее рабочая станция, тем выше будет качество звука и «отзывчивость» элементов управления во время воспроизведения тонов.
Рассматриваемое приложение было написано работниками немецкой компании Esser Audio. Данная организация занимается созданием и распространением программных продуктов (Filtered Noise Generator, Test Tone Generator, Multi Tone Generator и т.д.), предназначенных, в основном, для тестирования и испытания аудиоаппаратуры. Программы от Esser Audio отличаются неплохой функциональностью и крайне простым интерфейсом.
Программа PWM Generator является условно-бесплатной, ознакомительная версия дает возможность свободного запуска и тестирования приложения в течение первых тридцати дней. Стоимость программы для стран не входящих в Европейский союз составляет 14 евро, для входящих – 16,66 евро (за счет добавления налога на продажу). При покупке нескольких лицензий предоставляется скидка.
Приложение распространяется на английском и немецком языках. Справочный файл содержит подробное описание всех возможностей софта, а для дополнительной поддержки пользователей программного пакета был создан справочный онлайн-форум. Русской версии PWM Generator пока не существует.
Последняя версия программного обеспечения работоспособна на любых компьютерах с 32- или 64-разрядной операционной системой Microsoft Windows (9x, NT, 2000, 2003, XP, Vista, 7, 8) и звуковой картой.
Распространение программы: условно-бесплатная 14 евро. Есть триал-версия (30 суток)
PWM Generator
Блок PWM Generator реализует генератор PWM. Метод модуляции ширины импульса управляет передачей степени от одной электрической детали до другого путем быстрого переключения между передачей полной мощности и никакой передачей степени.
Принцип работы
Генератор PWM блокирует выходные параметры любой 1 когда рабочий цикл больше значения счетчика несущей или 0 в противном случае. Можно установить период каждого цикла путем определения периода таймера Tper. Можно изменить начальный выход или фазу, PWM выход путем определения одного из трех типов счетчиков несущей:
- Суммирующий счетчик — выходной сигнал PWM инициализирует в начале on цикл. Эта диаграмма показы несущая противостоит сигналу и соответствующему PWM выход.
Порты
Входной параметр
DC — Рабочий цикл
скаляр
Рабочий цикл в области значений [0,1] .
Типы данных: single | double
Вывод
PWM — Сигнал PWM
скаляр
Сигнал модуляции ширины импульса.
Типы данных: single | double
Параметры
Carrier counter — Стратегия счетчика несущей
Up (значение по умолчанию) | Down | Up-Down
Используйте стратегию счетчика несущей изменить начальное поведение PWM выход:
- Суммирующий счетчик — PWM выход начинается в начале on состояние.
- Обратный счетчик — PWM выход начинается в начале off состояние.
- Реверсивный счетчик — PWM выход начинается посреди on состояние.
Timer period (s) — Период PWM
0.001 (значение по умолчанию) | положительное число
Период таймера PWM.
Если вы устанавливаете Carrier counter на Up counter или Down counter , параметр Timer period (s) задан как 1 f s w , где f s w переключающаяся частота. Если вы устанавливаете Carrier counter на Up-down counter , параметр Timer period (s) задан как 1 2 f s w .
Phase delay (s) — Задержка фазы
0 (значение по умолчанию) | неотрицательный номер
Задержка фазы, в секундах. Добавьте задержку фазы, чтобы изменить начальное состояние счетчика.
Sample time — Блокируйте шаг расчета
5e-5 (значение по умолчанию) | положительное число
Шаг расчета для блока. Для симуляции непрерывного времени, обнуленной. Для симуляции дискретного времени, чтобы гарантировать соответствующее разрешение в сгенерированном сигнале, задают положительное значение, которое меньше чем или равно Tper/10 , где Tper является Timer period (s).
Примеры модели
Управление двигателем постоянного тока
Каскадная структура регулировки скорости для двигателя постоянного тока. Управляемый Прерыватель PWM с четырьмя квадрантами используется, чтобы питать двигатель постоянного тока. Подсистема Управления включает внешний контур регулировки скорости, внутренний контур управления током и генерацию PWM. Общее время симуляции (t) составляет 4 секунды. В t = 1,5 секунды, увеличения крутящего момента нагрузки. В t = 2,5 секунды, задающая скорость изменяется с 1 000 об/мин до 2 000 об/мин.
Управление крутящим моментом HESM
Управляйте крутящим моментом в основанном на гибридном возбуждении синхронной машине (HESM) диске электрической тяги. Постоянные магниты и обмотка возбуждения волнуют HESM. Высоковольтная батарея питает SM через управляемый трехфазный конвертер для обмоток статора и через управляемые четыре квадрантных прерывателя для обмотки ротора. Идеальный источник скорости вращения обеспечивает загрузку. Подсистема Управления использует подход разомкнутого контура, чтобы управлять крутящим моментом и подходом с обратной связью, чтобы управлять током. В каждый демонстрационный момент запрос крутящего момента преобразован в соответствующие текущие ссылки. Текущее управление основано на PI. Симуляция использует несколько шагов крутящего момента и в режимах двигателя и в генератора. Подсистема Визуализации содержит осциллографы, которые позволяют вам видеть результаты симуляции.
Скоростное управление HESM
Управляйте скоростью вращения ротора в основанном на гибридном возбуждении синхронной машине (HESM) диске электрической тяги. Постоянные магниты и обмотка возбуждения волнуют HESM. Высоковольтная батарея питает HESM через управляемый трехфазный конвертер для обмоток статора и через управляемые четыре квадрантных прерывателя для обмотки ротора. Идеальный источник крутящего момента обеспечивает загрузку. Подсистема Управления включает многоскоростную основанную на PI структуру каскадного регулирования. Структура управления имеет внешний цикл управления скорости вращения и три внутренних контура управления током. Подсистема Визуализации содержит осциллографы, которые позволяют вам видеть результаты симуляции.
Управление крутящим моментом SM
Управляйте крутящим моментом в основанном на синхронной машине (SM) диске электрической тяги. Высоковольтная батарея питает SM через управляемый трехфазный конвертер для обмоток статора и управляемые четыре квадрантных прерывателя для обмотки ротора. Идеальный источник скорости вращения обеспечивает загрузку. Подсистема Управления использует подход разомкнутого контура, чтобы управлять крутящим моментом и подходом с обратной связью, чтобы управлять током. В каждый демонстрационный момент запрос крутящего момента преобразован в соответствующие текущие ссылки. Текущее управление основано на PI. Симуляция использует несколько шагов крутящего момента и в режимах двигателя и в генератора. Планирование задач реализовано как конечный автомат Stateflow®. Подсистема Визуализации содержит осциллографы, которые позволяют вам видеть результаты симуляции.
Скоростное управление SM
Управляйте скоростью вращения ротора в основанном на синхронной машине (SM) диске электрической тяги. Высоковольтная батарея питает SM через управляемый трехфазный конвертер для обмоток статора и управляемые четыре квадрантных прерывателя для обмотки ротора. Идеальный источник крутящего момента обеспечивает загрузку. Подсистема Управления включает многоскоростную основанную на PI структуру каскадного регулирования, которая имеет внешний цикл управления скорости вращения и три внутренних контура управления током. Планирование задач в подсистеме Управления реализовано как конечный автомат Stateflow®. Подсистема Визуализации содержит осциллографы, которые позволяют вам видеть результаты симуляции.
PWM / ШИМ генератор 1Гц-150кГц
Цифровой одноканальный PWM / ШИМ генератор прямоугольных импульсов с регулируемой частотой и скважностью. Диапазон выходных частот — от 1Гц до 150кГц. Модуль можно использовать в качестве генератора импульсов для различных применений, в том числе для управления драйверами шаговых двигателей, при тестировании оборудования и электронных компонентов, в схемах регулировки мощности и т.д.
Текущая частота и скважность импульсов отображается на дисплее. Настройка частоты и скважности выходного сигнала виполняется кнопками FREQ+, FREQ- и DUTY+, DUTY-. Возможно также управление модулем через UART интерфейс. При отключении питания настройки сигнала сохраняются в энергонезависимой памяти.
Амплитуда выходного PWM сигнала равна напряжению источника питания (3.3 – 30 В). Выход генератора слаботочный, максимальный ток составляет 30 мА, поэтому для управления более мощной нагрузкой необходимо использовать выходной усилитель.
Частота отображается тремя цифрами, текущий диапазон определяется положением десятичной точки в числе:
- XXX — 1 Гц .. 999 Гц
- X.XX — 1 кГц .. 9.99 кГц
- XX.X — 10 кГц .. 99.9 кГц
- X.X.X — 100 кГц .. 150 кГц
Характеристики:
| Диапазон выходных частот | 1Гц. 150кГц |
| Диапазон регулировки скважности | 0. 100% |
| Напряжение питания | 3.3-30 В |
| Выходной ток | 5-30 мА |
| Форма генерируемых импульсов | прямоугольная |
| Максимальная погрешность выходной частоты | 2% |
| Диапазон рабочих температур | -20°C. +70°C |
| Размеры | 52.5 х 32 х 9.2 мм |
| Вес | 13.5 гр |
Расположение элементов управления ШИМ генератора:
Комплектация:
- 1х PWM / ШИМ генератор 1Гц-150кГц (XY-LPWM / JZ-LPWM)
Загрузки:
