PWM — Duty Cycle e frequenza

Calcolatore

Preset piattaforma

Frequenza PWM

Duty cycle

Tensione alta (Vhigh)

Periodo (T)

—

Tempo ON (ton)

—

Tempo OFF (toff)

—

Tensione media (Vavg)

—

analogWrite Arduino (8 bit)

—

Servo — posizione stimata

—

Esempio pratico

Dimmer LED Arduino al 75%: analogWrite(9, 191) → D=75%, f=490Hz, Vavg=3.75V. Con filtro RC (R=10kΩ, C=100nF, fc=159Hz) l'uscita diventa ~3.75V DC.

Servo a 90°: f=50Hz, ton=1.5ms → D=7.5% → analogWrite(pin, 19). Meglio: usare libreria Servo.write(90).

Formula in chiaro

T = 1/f [s] Periodo ton = T × D/100 [s] D = duty cycle [%] toff = T − ton Vavg = Vhigh × D/100 [V] Tensione media Arduino analogWrite: valore (0÷255) = round(D% × 255/100) Servo RC (f=50Hz, T=20ms): ton=1ms → 0° | ton=1.5ms → 90° | ton=2ms → 180°

Schema visivo

Domande frequenti

Sì, modificando i registri dei timer. Cambiare Timer0 altera millis() e delay(). Usa libreria TimerOne per frequenze custom su Timer1.

ESP32 LEDC ha risoluzione 1-16 bit e frequenza fino a 40MHz su 16 canali indipendenti. Molto più flessibile di Arduino (8 bit fissi).

Come filtrare il PWM per ottenere una tensione analogica stabile?

Un filtro RC passa-basso con fc ≪ f_PWM converte il PWM in tensione media. Regola pratica: fc = f_PWM / 100. Per 490 Hz: fc ≈ 5 Hz → R=10kΩ, C=3.3µF. Il ripple residuo è Vpp ≈ Vcc × D × (1-D) / (f × R × C). Per ripple <1% aumentare RC o usare un DAC hardware.

Fonti e riferimenti

Arduino Reference — analogWrite() — 8 bit, 490Hz su pin 3/9/10/11, 980Hz su 5/6.
Intel Fan Interface Spec 1.3 — Fan 4-wire: 25kHz PWM standard.

Strumento di supporto. Verificare sempre con datasheet del componente o tecnico abilitato.