PWM simétrico vs asimétrico

  

Mi pregunta: Según la nota de Ti enlace [página 10] simétrico PWM genera menos armónicos ...

Depende de lo que se hagan otras suposiciones, y hay varias que deseleccionar.

El PWM simétrico (SPWM) utiliza un número de control n para activar un pulso en n cuentas antes de un período de referencia, y apagar n cuenta después. El pulso resultante tiene un ancho de 2n, pero se centra en el tiempo de referencia, independientemente del ancho del pulso.

El PWM asimétrico (APWM) genera un pulso de n conteos de ancho, generalmente se enciende a la hora de referencia y se desactiva n conteos más tarde. El centro del pulso se ubica n / 2 pulsos después del tiempo de referencia, por lo que se mueve con respecto a la referencia a medida que n cambia. Otras cosas son iguales, ya que el ancho del pulso puede cambiar por 1 conteo en lugar de 2 como en SPWM, tiene el doble de resolución.

Cuando se utiliza PWM para generar un nivel de voltaje estático, esto no importa, excepto la diferencia de resolución.

Cuando se usa PWM para generar una forma de onda dinámica, por ejemplo, en un inversor que genera CA en un motor, o en un amplificador de potencia que genera una salida de audio, entonces cualquier diferencia entre el modelo digital de la forma de onda que el controlador está manipulando, y la forma de onda analógica real que se genera, generará distorsión.

El modelo digital más simple y útil es una tasa de muestreo uniforme, lo que implica pulsos igualmente espaciados. Si se envía una solicitud de M a la unidad PWM, entonces se cuenta como un peso de salida de M en el momento de referencia . En el caso dinámico, este momento importa. Si usamos APWM, entonces el pulso no está centrado en el tiempo de referencia, hay un retardo que varía con la solicitud M , y los pulsos se espacian de manera desigual. Como este retraso no forma parte del modelo, introduce distorsión de la forma de onda en la salida, los pulsos que están más cerca entre sí tienen un "peso" mayor cuando el filtro de salida los promedia. Si usamos SPWM, entonces cada pulso está centrado, y se mantienen espaciados por igual.

¿Por qué no usar un modelo más complicado para representar el espaciado de pulso desigual de APWM? Lo hace mucho más complicado. La mayoría de las veces, la distorsión introducida por esta variación no es mucho más que un obstáculo, especialmente cuando la velocidad del reloj es alta y la frecuencia de la forma de onda es baja, como en el caso de los motores. Cambiar a SPWM en lugar de APWM puede brindarle una mejora significativa de la hoja de datos sobre distorsión, incluso al costo de un bit de resolución, sin cambiar el modelo en absoluto.

Para aplicaciones más exigentes, como la generación de audio, esta distorsión es un factor decisivo. Incluso ir a SPWM no funcionará lo suficientemente bien, ya que hay otros mecanismos por los cuales la salida de audio puede ser diferente a la entrada modelada, que incluye el voltaje del riel del amplificador y los tiempos de conmutación que dependen del voltaje de salida. Estos son tan imposibles de modificar que el modelo de avance, aunque se mantiene para la estabilidad, se reemplaza por la retroalimentación de fidelidad, que automáticamente tiene en cuenta todas las pequeñas diferencias entre la solicitud y la salida. Esta es la base de los amplificadores de clase D, también conocidos como en forma de ruido o sigma delta