Page 8 - Antrieb
P. 8
7. PWM
Was ist PWM:
Pulsweitenmodulation – diese ist unumgänglich bei binären Schaltungen mit Motordrehungen –
LED-Helligkeitssteuerung oder ähnlichen.
Wenn wir nur die Spannung herunterregeln – haben wir ja keine Leistung an den Geräten mehr.
Es würde nur ein kurze Helligkeit Änderung oder Drehzahländerung erfolgen.
Ich möchte das mal an einer LED erklären. Nehmen wir an die LED brauch 10mA Strom bei 2V.
Wenn ich jetzt die Spannung runder regeln, sinkt auch der Strom und es kommt bis zu einem
Punkt, wo der Strom in Kombination mit der Spannung nicht mehr reicht und die LED schaltet
einfach ab. Das nennt man analog - der Arduino kann keine analoge Spannung ausgeben. Das
geht also nicht.
Wir nutzen ein anderes Verhalten. Unser Auge ist träge und das ist auch ein Motor. Somit nimmt
das Auge bei kurzen Ausschalten und wieder einschalten dieses gar nicht war. Der Motor
reagiert auf sowas auch nicht – ehe der Stehen bleibt geben wir ihm wieder Spannung zugeführt.
Das machen wir, damit das Verhältnis zwischen Spannung und Strom stetig bleibt.
Das gleiche ist beim Film schnelle Einzelbilder machen ein bewegtes Bild. Das Daumenkino ist
hier ein kleines Beispiel.
Diese machen wir nun mit der Spannung. Wie das zusammenhängt – siehe elektrische
Spannung oder https://docs.arduino.cc/learn/microcontrollers/analog-output/-. Wir nutzen das
ein und ausschalten mit einer Frequenz – Häufigkeit in einer bestimmten Zeit.
5VDC
2,5VDC
0VDC
10 PWM
Ich mach es mal ganz primitiv und einfach.
Wir nehmen eine Frequenz x an – das bedeutet innerhalt einer Zeit wird dieser Block immer
wiederholt. Innerhalb des Blockes kann ich von 0 bis 24 (z.B.) mal Abschnitte aufteilen - blau
(hier 12x).
Wenn ich jetzt aber den Durchschnitt berechne:
In den Block gibt es24 Segmente – dann ist über den gesamten Block 5VDC wenn ich aber nur 12
auswähle dann ist der Durchschnitt nur 2,5V. Wenn der Block nun schnell genug wiederholt wird
– Frequenz höher – dann merkt die LED und der Motor das nicht er geht nun nur mit 50% also
2,5V.
