Длительность импульсов и средний ток
Приглуши свет быстрыми переключениями
PWM — Pulse Width Modulation, широтно-импульсная модуляция: изменение доли времени включения в цикле. Это коэффициент заполнения. LED — Light Emitting Diode, светодиод: полупроводниковый диод, излучающий свет. Частота в герцах (Hz) — число циклов в секунду.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ СТОЛ
Меняй настройки схемы, предсказывай показания и проверяй решение задания. Это учебные модели; допущения объяснены в каждом уроке.
Войди, чтобы сохранять прогресс. Прогресс гостя хранится на этом устройстве.
Почему это работает
Идеальные импульсы 5 V, падение на светодиоде 2 V, постоянный резистор. Фронты, зрение и нагрев не моделируются; яркость не калибрована.
Пиковый ток = (5 − 2)/R. Средний ток = пиковый × заполнение/100. При неизменном заполнении частота меняет длину циклов, а не средний ток. Формула пика относится к импульсу включения. При заполнении 0% такого импульса нет, отображаемый пик нулевой.
Сложность
Собери · Собери
Включи 330 Ω, заполнение 50% и 100 Hz. Сравни пиковый и средний ток.
Нужна подсказка?
330 Ω; 50%; 100 Hz
Исследуй · Измени одну величину
Получи средний ток 2–3 mA, пиковый не выше 20 mA и частоту не ниже 100 Hz.
Нужна подсказка?
330 Ω; 25%; 100 Hz → 2.27 mA
Реши сам · Реши задачу
Получи средний ток 8–10 mA, пиковый не выше 20 mA и частоту не ниже 200 Hz.
Нужна подсказка?
200 Ω; 60%; 200 Hz → 9 mA
Дополнительные материалы и карточки схем
Приглуши свет быстрыми переключениями
Полезная закономерность
При заполнении 25% ток включён четверть каждого цикла; его пик не меняется.
За пределами модели
Настоящий драйвер должен выдерживать импульсный ток. Частые переключения сами по себе не делают большой пик безопасным.
Ошибка, которой стоит избежать
PWM не отменяет токоограничивающий резистор светодиода.
Заполнение осталось 50%, частота удвоилась. Средний ток…
- удвоится
- уменьшится вдвое
- не изменится
Читать дальше
Доля времени включения прежняя. Меняется лишь длительность цикла.