Modos PWM: alineado al centro y alineado a la izquierda

Estoy usando Atmel AT32UC3C2512C y mirando la hoja de datos hay dos tipos de modos PWM: alineado al centro y alineado a la izquierda.

Me gustaría saber cuándo se supone que uno debe usar cada uno de estos modos, y los pros y los contras de ellos.

Respuestas (1)

PWM puede ser simétrico (alineado al centro) o asimétrico (borde ascendente/alineado a la izquierda o borde descendente/alineado a la derecha):

Tipos de PWM( fuente )

Como se menciona en la nota de aplicación de Texas Instruments mencionada anteriormente:

Se ha demostrado que las señales PWM simétricas generan menos armónicos en las corrientes y tensiones de salida

  • La ventaja del PWM simétrico es, por lo tanto, una mejor utilización de la potencia aplicada, con menos energía desperdiciada en armónicos no deseados.
  • Desventaja 1 : mecanismo de generación de PWM ligeramente más complicado cuando se utilizan desbordamientos de temporizador/contador. Simplemente es más fácil contar hacia atrás y restablecer a cero un temporizador que determina el ciclo de trabajo para cambiar el estado de PWM y configurar (iniciar) el temporizador en función de otro temporizador en la frecuencia de PWM. Esto da PWM alineado a la izquierda.
  • Desventaja 2 : la mejor resolución disponible para el ciclo de trabajo para un PWM simétrico es de dos tics de reloj del temporizador/contador de PWM, a diferencia de 1 tic de reloj para asimétrico.

La primera desventaja puede ser discutible ya que muchos microcontroladores modernos tienen un modo PWM simétrico integrado en sus módulos PWM, por lo que el programador no necesita hacer mucho más.

Para fines muy sensibles a los armónicos, como el control de motores y actuadores sensibles, la sobrecarga armónica más baja de PWM simétrica es crítica. No así para fines de calefacción o iluminación.

Inconfirmado:

Hay una situación específica en la que el PWM aparentemente simétrico se considera importante, aunque no he encontrado una validación definitiva de esta premisa. Esto es cuando PWM se utiliza para activar los LED para una pantalla gráfica en color de "publicidad/entretenimiento", como las grandes pantallas tipo TV que se utilizan en las estaciones de tren y otros lugares públicos.

Se supone que los bordes delanteros o traseros de todos los LED en tales pantallas sincronizados hacen que algunas personas noten el parpadeo en una imagen en movimiento mucho más que si los bordes se compensaran según la intensidad de cada LED, como sucede con PWM simétrico.

Puede haber efectos (en ambos modos, dependiendo de la implementación exacta) cuando cambia la configuración de PWM (ciclo de trabajo, frecuencia) mientras se ejecuta. Se pueden introducir fallas o errores, por lo que vale la pena leer sobre cómo funciona y hacer una pausa para pensar en cómo hacerlo si la salida es crítica o se notan fallas.
Gracias por el aviso, Jhon, pero mi MCU ya tiene una protección incorporada contra fallas de PWM (Registros de control de doble búfer y protecciones contra escritura)
Creo que 'simétrico' también se conoce como 'fase correcta', porque no hace saltos extraños en el ciclo de trabajo al cambiar el valor de PWM.
Eso es cierto @jippie, siéntase libre de editar eso en :-)
Con respecto a los letreros LED, esperaría que tener todas las luces encendidas a la vez (un cambio muy rápido en la corriente) podría causar un transitorio momentáneo en el voltaje de suministro. Escalonar el cambio aliviaría ese problema.
@supercat Suena lógico.
Suena lógico... pero no puedo ver cómo se relaciona esto con PWM... sí, un simétrico ayudará si los LED tienen diferentes valores de PWM... pero si todos tienen el mismo (digamos el peor de los casos: tablero blanco) es lo mismo para simétrico y asimétrico... así que creo que hay más en el control de LED que solo el tipo PWM, ya que los sistemas están mejor diseñados cuando se evalúa el peor de los casos...
@AnindoGhosh, ¿tiene esto algo que ver con el control H-Bridge, como el tiempo de banda muerta para la parte superior e inferior del circuito?
@mFeinstein No estoy seguro de entender lo que quieres decir. El tiempo de banda muerta tiene que ver con la prevención de disparos en una configuración en puente, mientras que simétrico/asimétrico se aplica a una sola señal PWM, ya sea que controle un puente, un interruptor o cualquier otra cosa (o nada).
Si, solo queria saber si un tipo de PWM es mejor que otro para hacer las salidas complementarias para el control de motores
@mFeinstein Si estuviera lidiando con ese requisito, iría con simétrico cada vez; hace que las bandas muertas sean triviales: simplemente mantenga el ciclo de trabajo de la mitad de un número fijo de tics más pequeño que el otro.
@AnindoGhosh: No hace que el tiempo de banda muerta sea bastante trivial, ya que uno aún debe asegurarse de que el tiempo "encendido" del lado que se incremente siempre se escribirá después del lado cuyo tiempo "encendido" se reduce. Aún así, el control del puente H con banda muerta requiere cuatro flancos por ciclo PWM, algo que un par de salidas simétricas tendrán naturalmente y las salidas asimétricas no tendrán.
@mFeinstein: No he visto el tipo de problemas a los que se alude, por lo que no puedo comentar sobre ellos. Esperaría que los LED generalmente se modulen a una tasa significativamente superior a la tasa de actualización. Si uno fuera a mostrar un mensaje de desplazamiento de 75% rojo 25% verde sobre un fondo negro y se modulara una vez cada vez que el mensaje se movía, el PWM simétrico haría que cada píxel iluminado apareciera como un punto amarillo centrado en un punto rojo más grande; PWM asimétrico haría que apareciera el punto amarillo en el borde anterior o posterior.
@mFeinstein: si uno quiere que los puntos en una pantalla de desplazamiento permanezcan identificables como puntos, puede ser útil someter las filas de puntos en su conjunto a un patrón PWM que se sincroniza con la tasa de actualización y tiene un ciclo de trabajo de no más del 25%. (esto ocurre naturalmente con pantallas multiplexadas escaneadas). Sin embargo, para obtener los mejores resultados, dicho ciclo de trabajo probablemente debería ser independiente del brillo (por ejemplo, durante cada intervalo de 16 ms, cada LED debe estar apagado durante 12 ms y habilitar un PWM de 100 Khz durante 4 ms).
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