Tengo algunas preguntas con respecto a la generación de formas de onda PWM en aplicaciones de audio y conducción de motores. Quiero jugar un poco más con los circuitos de conmutación, activación de puertas y técnicas de control / modulación de motores.
Actualmente estoy buscando prácticas e información general, y podría estar en un punto en el que quiero probar algunas cosas por mí mismo. Si puedo usar el mismo hardware para jugar con los amplificadores de audio de clase D en una etapa posterior, sería genial. Quiero construir una placa de evaluación con 8 etapas de salida de capacitor volador con la opción de cortocircuitar el capacitor a la salida, por lo que puedo jugar con audio estéreo puenteado, motores de 3 fases e inversores multinivel.
Usando un simple microcontrolador, tenemos acceso a métodos decentes para generar formas de onda PWM. Estas formas de onda generalmente se generan usando un contador que cambia una salida en un punto de activación o desbordamiento del temporizador. Por ejemplo, el STM32F103 puede ejecutar el temporizador a 72MHz. Esto resulta en una compensación entre la frecuencia de salida y la resolución. Si, por ejemplo, queremos una resolución de 12 bits, estamos limitados a unos 17 kHz.
Algunos microcontroladores más caros o dedicados pueden ejecutar el temporizador a hasta 256MHz, pero este es el más alto que pude encontrar. (MSP430F5171) Probablemente esté bien para conductores de motores simples o de mayor potencia (donde no podemos cambiar tan rápido de todas formas).
Probé este método antes con un amplificador de clase D de potencia relativamente baja, compuesto por una plataforma de lanzamiento TI Tiva C y algunos MOSFET. Sonaba horrible.
En las aplicaciones de audio, a menudo vemos una construcción de modulador PWM al comparar un valor analógico con una onda de diente de sierra o triángulo en el orden de 100 KHz a 1MHz (el amplificador de clase D). Las resoluciones de salida parecen estar limitadas solo al rendimiento de los circuitos analógicos.
Hay algunos ejemplos en los que una señal I2S se puede convertir en una forma PWM (TAS5558). Me gustaría saber cómo lo consiguen. Por ejemplo, se menciona una frecuencia PWM de 376 KHz, pero no se proporcionan valores de resolución, retardo o temporización. Estos DSP de PWM parecen interesantes, pero realmente están diseñados para el audio, no para el control del motor.
Me parece que tener una PWM de mayor resolución en el orden de 100 KHz puede ser beneficioso para las aplicaciones de motor. No estoy completamente seguro de por qué.
- ¿Cuáles son las prácticas comunes de generación de formas de onda PWM?
- ¿Hay mucha diferencia entre el hardware de los amplificadores de Clase D y los controladores de motor? Especialmente con respecto a la etapa final (modulador- > gate drive- > MOSFETs).
- ¿Se beneficiarían los conductores de motor con moduladores PWM de mayor resolución?
Cualquier otra buena fuente con respecto a estos temas es muy bienvenida.