پی ڈبلیو ایم کیا ہے: پلس چوڑائی ماڈلن

انورٹرز ، کنورٹرز ، ایس ایم پی ایس سرکٹس اور اسپیڈ کنٹرولرز…. ان تمام سرکٹس میں ایک چیز جو عام ہے وہ یہ ہے کہ اس میں بہت سے الیکٹرانک سوئچ ہوتے ہیں۔ یہ سوئچ پاور الیکٹرانک ڈیوائسز جیسے MOSFET ، IGBT ، TRIAC وغیرہ کے علاوہ اور کچھ نہیں ہیں اس طرح کے الیکٹرانک سوئچز کو کنٹرول کرنے کے لئے ہم عام طور پر PWM سگنلز (پلس کی چوڑائی ماڈیولیشن) نامی کوئی چیز استعمال کرتے ہیں۔ اس کے علاوہ ، پی ڈبلیو ایم سگنل امدادی موٹرز چلانے اور ایل ای ڈی کی چمک کو کنٹرول کرنے جیسے دیگر آسان کاموں کے لئے بھی استعمال ہوتے ہیں۔

ہمارے پچھلے مضمون میں ہم نے اے ڈی سی کے بارے میں سیکھا ، جبکہ اے ڈی سی مائکروکانٹرولر جیسے ڈیجیٹل ڈیوائس کے ذریعہ اینالاگ سگنل پڑھنے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ ایک پی ڈبلیو ایم کو اس کے قطعی مخالف سمجھا جاسکتا ہے ، پی ڈبلیو ایم کو مائکروکانٹرولر جیسے ڈیجیٹل ڈیوائس سے اینالاگ سگنل تیار کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے ۔ اس مضمون میں ہم پی ڈبلیو ایم ، پی ڈبلیو ایم سگنل اور اس سے وابستہ کچھ پیرامیٹرز کے بارے میں جانیں گے ، تاکہ ہم ان کو اپنے ڈیزائنوں میں استعمال کرنے میں پراعتماد ہوں۔

پی ڈبلیو ایم (پلس کی چوڑائی ماڈلن) کیا ہے؟

پی ڈبلیو ایم کا مطلب پلس کی چوڑائی ماڈلن ہے۔ ہم بعد میں اس طرح کے نام کی وجہ سے رجوع کریں گے۔ لیکن ، اب کے لئے پی ڈبلیو ایم کو ایک قسم کا سگنل سمجھیں جو ڈیجیٹل آایسی جیسے مائکروکنٹرولر یا 555 ٹائمر سے تیار کیا جاسکتا ہے۔ اس طرح تیار کردہ سگنل میں دالوں کی ٹرین ہوگی اور یہ دالیں مربع لہر کی شکل میں ہوں گی۔ یعنی ، کسی بھی وقت میں لہر یا تو زیادہ ہوگی یا کم ہوگی۔ آسانی سے سمجھنے کے لئے آئیے ایک 5V PWM سگنل پر غور کریں ، اس معاملے میں PWM سگنل یا تو 5V (اونچا) ہوگا یا سطح کی سطح 0V (کم) پر۔ جس دورانیے میں سگنل زیادہ رہے اس کو " وقت پر " کہا جاتا ہے اور جس دورانیے پر سگنل کم رہتا ہے اسے " آف ٹائم " کہا جاتا ہے ۔

پی ڈبلیو ایم سگنل کے ل we ہمیں اس سے وابستہ دو اہم پیرامیٹرز کو دیکھنے کی ضرورت ہے ایک PWM ڈیوٹی سائیکل ہے اور دوسرا PWM فریکوینسی ہے۔

PWM کے ڈیوٹی سائیکل

جیسا کہ پہلے بتایا گیا ہے ، پی ڈبلیو ایم سگنل ایک خاص وقت کے لئے قائم رہتا ہے اور پھر باقی مدت تک بند رہتا ہے۔ اس پی ڈبلیو ایم سگنل کو جو چیز خصوصی اور زیادہ مفید بناتی ہے وہ یہ ہے کہ ہم پی ڈبلیو ایم سگنل کے ڈیوٹی سائیکل کو کنٹرول کرتے ہوئے یہ طے کرسکتے ہیں کہ اسے کتنا عرصہ چلنا چاہئے۔

وقت کا فیصد جس میں پی ڈبلیو ایم سگنل ہائی (وقت پر) رہتا ہے ، کو ڈیوٹی سائیکل کہا جاتا ہے۔ اگر سگنل ہمیشہ ہی رہتا ہے تو یہ 100٪ ڈیوٹی سائیکل میں ہوتا ہے اور اگر یہ ہمیشہ ہی بند رہتا ہے تو یہ 0٪ ڈیوٹی سائیکل ہے۔ ڈیوٹی سائیکل کے حساب کتاب کرنے کے فارمولے ذیل میں دکھائے گئے ہیں۔

ڈیوٹی سائیکل = ٹائم آن کریں / (ٹائم آن کریں + ٹرن آف ٹائم)

مندرجہ ذیل تصویر 50٪ ڈیوٹی سائیکل کے ساتھ ایک PWM سگنل کی نمائندگی کرتی ہے۔ جیسا کہ آپ دیکھ سکتے ہیں ، پورے وقت کی مدت (وقت پر + وقت کے ساتھ) پر غور کرتے ہوئے ، پی ڈبلیو ایم سگنل صرف 50 time وقت کی مدت تک برقرار رہتا ہے۔

تعدد = 1 / وقت کی مدت کا دورانیہ = وقت پر + وقت سے دور

عام طور پر مائکروکانٹرولر کے ذریعہ تیار کردہ پی ڈبلیو ایم سگنل 500 ہرٹج کے لگ بھگ ہوں گے ، اس طرح کے اعلی تعدد تیز رفتار سوئچنگ ڈیوائس جیسے انورٹرز یا کنورٹرز میں استعمال ہوں گے۔ لیکن تمام ایپلی کیشنز کو اعلی تعدد کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر ایک سرو موٹر کو کنٹرول کرنے کے ل we ہمیں 50 ہ ہرٹانس فریکوئنسی کے ساتھ پی ڈبلیو ایم سگنل تیار کرنے کی ضرورت ہے ، لہذا ایک پی ڈبلیو ایم سگنل کی فریکوینسی بھی تمام مائکروکانٹرولرز کے لئے پروگرام کے ذریعہ قابل کنٹرول ہے۔

عام طور پر پی ڈبلیو ایم پر کچھ سوالات اٹھتے ہیں

PWM سگنل کی ڈیوٹی سائیکل اور تعدد کے مابین کیا فرق ہے؟

پی ڈبلیو ایم سگنل کی ڈیوٹی سائیکل اور تعدد پر اکثر الجھتے رہتے ہیں۔ جیسا کہ ہم جانتے ہیں کہ پی ڈبلیو ایم سگنل ایک مربع لہر ہے جس میں ایک خاص وقت پر اور وقت کے ساتھ ہوتا ہے۔ وقت اور آف ٹائم پر اس کی رقم کو ایک ٹائم پیریڈ کہا جاتا ہے۔ ایک وقت کے معکوس کو تعدد کہتے ہیں۔ جب کہ ایک وقت میں پی ڈبلیو ایم سگنل جاری رہنا چاہئے ، اس کا فیصلہ پی ڈبلیو ایم کے ڈیوٹی سائیکل کے ذریعہ کیا جاتا ہے۔

آسان الفاظ میں یہ کہ ، پی ڈبلیو ایم سگنل کو کتنی تیز آن اور آف کرنا چاہئے ، اس کا فیصلہ پی ڈبلیو ایم سگنل کی فریکوئنسی سے ہوتا ہے اور اس رفتار میں پی ڈبلیو ایم سگنل کو کب تک چالو کرنا چاہئے ، اس کا فیصلہ پی ڈبلیو ایم سگنل کے ڈیوٹی سائیکل نے کیا ہے ۔

PWM سگنل کو ینالاگ وولٹیج میں کیسے تبدیل کریں؟

عام ایپلی کیشنز جیسے ڈی سی موٹر کی رفتار کو کنٹرول کرنا یا ایل ای ڈی کی چمک کو ایڈجسٹ کرنا ہمیں پی ڈبلیو ایم سگنل کو ینالاگ وولٹیج میں تبدیل کرنے کی ضرورت ہے۔ یہ آسانی سے ایک آر سی فلٹر کا استعمال کرکے کیا جاسکتا ہے اور عام طور پر استعمال کیا جاتا ہے جہاں ایک ڈی اے سی خصوصیت کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کے لئے سرکٹ نیچے دکھایا گیا ہے

اوپر دکھائے گراف میں ، پیلے رنگ کا رنگ پی ڈبلیو ایم سگنل ہے اور نیلے رنگ کا ایک آؤٹ پٹ اینالاگ وولٹیج ہے۔ ریزسٹر آر 1 اور کیپسیسیٹر سی 1 کی قیمت پی ڈبلیو ایم سگنل کی فریکوینسی کی بنیاد پر حساب کی جاسکتی ہے لیکن عام طور پر ایک 5.7K یا 10K ریزٹر اور 0.1u یا 1u کپیسیٹر استعمال ہوتا ہے۔

پی ڈبلیو ایم سگنل کے آؤٹ پٹ وولٹیج کا حساب کیسے لگائیں؟

PWM سگنل کو ینالاگ میں تبدیل کرنے کے بعد آؤٹ پٹ وولٹیج ڈیوٹی سائیکل کا فیصد ہوگا۔ مثال کے طور پر اگر آپریٹنگ وولٹیج 5V ہے تو پھر PWM سگنل میں بھی 5V ہوگا جب زیادہ ہو۔ 100 duty ڈیوٹی سائیکل کے لئے ایسی صورت میں 50 duty ڈیوٹی سائیکل کے لئے آؤٹ پٹ وولٹیج 5V ہو گا یہ 2.5V ہوگا۔

آؤٹ پٹ وولٹیج = ڈیوٹی سائیکل (٪) * 5

مثالیں:

ہم اس سے پہلے اپنے متعدد منصوبوں میں پی ڈبلیو ایم کو مختلف مائکروکینٹرلر کے ساتھ استعمال کر چکے ہیں۔

• ATmega32 کے ساتھ پلس کی چوڑائی ماڈلن
• پی ڈبلیو ایم اردوینو یونو کے ساتھ
• PIC مائکروکانٹرولر کا استعمال کرتے ہوئے PWM پیدا کرنا
• راسبیری پائی PWM ٹیوٹوریل
• راسبیری پائی کے ساتھ امدادی موٹر کنٹرول
• پلنگ کی چوڑائی ماڈیولیشن (PWM) MSP430G2 کا استعمال کرتے ہوئے
• STM32F103C8 میں پلس کی چوڑائی ماڈیولیشن (PWM)
• راسبیری پائی کے ساتھ امدادی موٹر کنٹرول
• راسبیری پائی کے ساتھ ڈی سی موٹر کنٹرول
• 1 واٹ ایل ای ڈی ڈمر
• پی ڈبلیو ایم کا استعمال کرتے ہوئے اردوینو بیسڈ ایل ای ڈی ڈمر

مزید یہاں پی ڈبلیو ایم سے متعلق منصوبوں کی جانچ کریں۔