اصل شبیه‌سازی پهنای پالس (PWM) برای مدت طولانی شناخته شده است، اما نسبتاً اخیراً در مدارهای مختلف استفاده شده است. این یک لحظه کلیدی برای عملکرد بسیاری از دستگاه های مورد استفاده در زمینه های مختلف است: منبع تغذیه بدون وقفه با ظرفیت های مختلف، مبدل های فرکانس، سیستم های کنترل ولتاژ، جریان یا سرعت، مبدل های فرکانس آزمایشگاهی و غیره. ثابت کرد که در صنعت خودروسازی و تولید به عنوان عنصری برای کنترل عملکرد موتورهای الکتریکی خدماتی و قدرتمند عالی است. کنترلر PWM در مدارهای مختلف خود را به خوبی ثابت کرده است.
بیایید به چند مثال عملی نگاه کنیم که نشان می دهد چگونه می توانید سرعت یک موتور الکتریکی را با استفاده از مدارهای الکترونیکی که شامل یک کنترل کننده PWM هستند کنترل کنید. فرض کنید باید سرعت موتور الکتریکی سیستم گرمایش خودرو خود را تغییر دهید. یک پیشرفت کاملا مفید، اینطور نیست؟ به خصوص در فصل خارج از فصل که می خواهید دمای داخل کابین را به آرامی تنظیم کنید. موتور DC نصب شده دراین سیستم به شما امکان می دهد سرعت را تغییر دهید، اما باید بر EMF آن تأثیر بگذارید. با کمک عناصر الکترونیکی مدرن، انجام این کار آسان است. برای انجام این کار، یک ترانزیستور اثر میدان قدرتمند در مدار قدرت موتور گنجانده شده است. آن را مدیریت می کند، شما حدس زدید، کنترل کننده سرعت PWM. با آن می توانید سرعت موتور الکتریکی را در محدوده وسیعی تغییر دهید.
چگونه یک کنترلر PWM در مدارهای AC کار می کند؟ در این مورد، از یک طرح کنترل کمی متفاوت استفاده می شود، اما اصل عملیات یکسان است. به عنوان مثال، عملکرد مبدل فرکانس را در نظر بگیرید. چنین دستگاه هایی به طور گسترده در تولید برای کنترل سرعت موتورها استفاده می شود. برای شروع، ولتاژ سه فاز با استفاده از پل Larionov اصلاح می شود و تا حدی صاف می شود. و تنها پس از آن به یک مجموعه دوقطبی قدرتمند یا یک ماژول مبتنی بر ترانزیستورهای اثر میدان تغذیه می شود. توسط یک تنظیم کننده ولتاژ PWM که بر اساس یک میکروکنترلر مونتاژ شده است، کنترل می شود. این پالس های کنترلی، عرض و فرکانس آنها را تولید می کند که برای تشکیل سرعت مشخصی از موتور الکتریکی لازم است.
متاسفانه علاوه بر عملکرد خوب، در مدارهایی که از کنترلر PWM استفاده می شود، معمولاً نویز قوی در مدار برق ظاهر می شود. این به دلیل وجود اندوکتانس در سیم پیچ موتورهای الکتریکی و خود خط است. آنها با طیف گسترده ای از راه حل های مداری با این مشکل دست و پنجه نرم می کنند: آنها محافظ های برق قدرتمند را در مدارهای AC نصب می کنند یا یک دیود معکوس را به موازات موتور در داخل قرار می دهند.مدارهای منبع تغذیه DC.
چنین مدارهایی با قابلیت اطمینان کافی در کار مشخص می شوند و در زمینه کنترل درایوهای الکتریکی با ظرفیت های مختلف نوآورانه هستند. آنها کاملا جمع و جور و به خوبی مدیریت می شوند. آخرین اصلاحات چنین دستگاه هایی به طور گسترده در تولید استفاده می شود.
