A mi alrededor hay un montón de aparatos electrónicos: relojes digitales, mi computadora portátil, un refrigerador, una linterna regulable y más. Lo que todos tienen es un parpadeo perceptible de sus pantallas debido a PWM, especialmente cuando hago movimientos oculares rápidos (es decir, la visión normal de todos los días).
He jugado con PWM y LED antes; el parpadeo se vuelve cómodamente imperceptible a aproximadamente 1000 Hz, lo cual es trivial para un microcontrolador, incluso quizás insignificante.
Me doy cuenta de que algunos dispositivos pueden estar gobernados por la frecuencia de la red, pero que yo sepa, muchos de mis dispositivos electrónicos usan alimentación de CC filtrada.
¿Por qué no se puede diseñar cada pantalla LED para que no se produzca parpadeo?
Puedo pensar en algunas razones para nuestra situación actual:
Pensamientos, ¿alguien? Espero no ser el único.
No es realmente PWM, sino multiplexación de pantallas. No repasaré las ventajas de la multiplexación en detalle aquí, pero no se trata de la eficiencia energética, sino de una reducción en el costo y la complejidad de los componentes de la unidad. Es posible usar algunas piezas baratas para controlar una pantalla LED de 4 dígitos (32 segmentos) con solo 12 pines de puerto (en una PCB de un solo lado si es necesario).
La mayoría de este tipo de producto utilizará un procesador de 8 bits en lugar de algunos. cosa de 32 bits, y generalmente a una frecuencia de reloj relativamente baja, como 4 u 8 MHz. Por lo general, no estarán equipados con un controlador de pantalla de hardware, por lo que un ISR hará el trabajo. Si hay otras cosas que son de alta prioridad, entonces el brillo de los dígitos de la pantalla puede estar visiblemente modulado debido a la fluctuación en la multiplexación; algún nivel de eso se consideraría aceptable, si no completamente imperceptible. Lo mismo con el parpadeo en la pantalla. Aun así, el micro podría estar gastando más del 20% de su ancho de banda solo controlando la pantalla. Un reloj más rápido significaría un mayor consumo de energía del micro, más EMI y más costos. Para una pantalla de 8 dígitos multiplexada a 200Hz, se debe manejar un nuevo dígito cada 600useg más o menos, +/- 30 usec (esa sería una pantalla de bastante alta calidad para una aplicación sin vibración). Si hay mucha vibración, quizás 5 veces más rápido.
Aunque un diseñador podría proponer usar, digamos, un FPGA pequeño para eliminar por completo todas las restricciones de tiempo y una placa de 6 capas para lidiar con la EMI, ese sería probablemente su acto final en una empresa de productos de consumo. La actitud es que una reducción de 5 centavos en el costo sería suficiente para contratar a otro ingeniero.
Los relojes LED digitales alimentados por la red son un caso especial, y algunos utilizan un esquema de biplexación inteligente que alimenta la pantalla desde un transformador secundario no regulado con toma central, por lo que la frecuencia mux está vinculada a la frecuencia de la red.
Son ingenieros perezosos, punto. Lo encuentro particularmente molesto con respecto a las luces traseras de los automóviles por la noche. Cuando paso la vista por el tráfico, el efecto "estroboscópico" me vuelve loco.
He diseñado pantallas multiplexadas, y puedo decirles que no cuesta más multiplexar/PWM una pantalla a 1000 Hz que a 50/60 Hz.
Supongo que (ya que nunca he diseñado una pantalla PWM):
También costo. ;)
Hay una gran diferencia en la conducción de corriente continua variable led o PWM. Cambiar la corriente instantánea causa no solo el brillo, sino que también puede cambiar el espectro de emisión (especialmente con LED blancos) y el factor de eficiencia. Además, controlar el brillo mediante el ciclo de trabajo PWM es estrictamente lineal.
Andy alias
Cuchara
gbulmer
JYelton