Осторожно, amoled-экран! всё, что нужно знать о вреде мерцания и шим

Расшифровка и определение ШИМ

Модуляция ширины импульса означает, что ширина импульса возникает строго в прямоугольной волне.

Это улучшает управление двигателем. Вместо чистого сигнала постоянного тока к двигателю используется серия импульсов. Они могут находиться на максимальном напряжении, но только на долю секунды. Выполнение повторных действий приведет к тому, что двигатель начнет вращаться. Это позволит более комфортно управлять скоростью. Простое применение сигнала постоянного тока не приведет к преодолению трения двигателя и передач, наоборот, запуск будет обрывистый с низкой скоростью.

Увеличивая частоту импульсов ШИМа на Ардуино, можно выполнять операции на высокой скорости.

Декодер создает этот сигнал для управления двигателем. Это та же концепция, что и функции мощности импульса, находящиеся на блоках питания постоянного тока.

Рассмотрим основные преимущества использования ШИМ Ардуино:

  1. Эффективность электропитания: индукция обмоток ротора будет усреднять ток (индукторы сопротивляются изменению тока). Транзисторы имеют низкий импеданс при низком падении напряжения и рассеивании мощности. Резистор рассеивает большую мощность (I2R) в виде тепла.
  2. Управление скоростью: двигатель будет видеть источник с низким импедансом, даже если он постоянно переключается между высоким и низким напряжением. Результат очевиден – двигатель ускоряется. Серийное сопротивление приведет к тому, что двигатель будет испытывать малое напряжение, поэтому легко остановится в нужный момент.
  3. Цепь управления: для цифровой электроники (например, микроконтроллера ) очень легко включать или выключать напряжение с помощью транзисторов. Аналоговый выход (с электронным или механическим управлением) требует большего количества компонентов и увеличивает рассеивание мощности. Это будет более дорогостоящим вариантом, с точки зрения электроники и требований к электропитанию.

Создать широтно-импульсный модулятор можно на esp8266 шим, на Ардуино УНО и Ардуино Нано шим. То есть для конструирования подойдет любая модель описываемого микроконтроллера.

iPhone X, Xs и Xs Max

Традиционно Apple использовали в iPhone матрицы, выполненные по технологии IPS. OLED-экран впервые появился в iPhone X, и в нем же пользователи смартфонов компании впервые столкнулись с мерцанием. В то же время в iOS есть встроенный механизм, позволяющий по желанию пользователя включать и отключать экранный фильтр заданной плотности, что позволяет полностью избавиться от мерцания дисплея на низкой яркости.

Как проверить экран на мерцание

Наличие или отсутствие мерцания можно проверить без специального оборудования, используя камеру другого смартфона. Открой на смартфоне страницу с белым фоном (например, about:blank в браузере Safari или Chrome), выключи свет и понизь яркость до минимума. Если теперь навести на экран камеру другого смартфона, то мерцание экрана будет выглядеть примерно так:

https://youtube.com/watch?v=dD7v11z3zGo

 
 

Экспериментально установлено, что у iPhone X минимальный уровень яркости без мерцания — 50%. Но если держать яркость на этом уровне, то в темноте устройством будет пользоваться некомфортно. Задача — понизить эффективный уровень яркости экрана, но не допустить мерцания.

Включаем серый фильтр

В настройках iOS есть специальный режим, который можно найти в настройках Accessibility -> Display Accommodations.

 

В этом режиме экран искусственно затемняется программным фильтром. Я не совсем понимаю, для чего нужен этот режим в устройствах с матрицей IPS (он заметно снижает яркость белого цвета и уменьшает контрастность экрана на том же уровне яркости подсветки, что приводит к ускоренному разряду аккумулятора), однако для дисплеев OLED он более чем полезен.

Чтобы включить фильтр, зайди в Display Accommodations. Теперь нужно нажать на надпись Display Accommodations и активировать ползунок Reduce White Point (см. скриншот). Значение плотности фильтра подбери экспериментально; попробуй начать со значения в промежутке от 85 до 100% и настрой до комфортного для собственных глаз уровня (яркость экрана в центре управления должна быть на уровне 50%).

 

Отключение ШИМ тремя кликами

На этом настройка не закончена; включать и выключать фильтр из настроек — долго и неудобно. Рекомендую повесить соответствующую команду на тройной клик кнопкой включения экрана.

Для этого найди в настройках опцию Accessibility Shortcut (никогда не могу запомнить, в каком именно пункте меню она находится; проще всего использовать поиск по настройкам) и назначь на нее включение и отключение функции Reduce White Point (см. скриншоты).

 

На этом все. После активации этой функции мы получили iPhone, мерцание экрана которого можно быстро включать и отключать трехкратным нажатием на боковую кнопку. Теперь можно спокойно пользоваться устройством в темноте.

Выводим включение фильтра в «Центр управления»

Если ты предпочитаешь включать/выключать экранный фильтр не кликом на кнопку включения экрана, а командой в «Центре управления» — ты можешь это сделать при помощи Accessibility Shortcuts (требуется iOS 12 или 13).

Открой настройки и найди Control Center (в меню General), далее Customize Controls.

Иконка Accessibility Shortcuts находится под пунктом More Controls. Нажми на Accessibility Shortcuts.

Иконка Accessibility Shortcuts будет добавлена в список доступных элементов управления.

Проверь, что иконка добавилась в «Центр управления». Расположение иконки можно изменить, перетащив ее в нужное место.

Для включения или выключения экранного фильтра теперь достаточно зайти в «Центр управления» и нажать на иконку Accessibility Shortcuts.

ШИМ контроллер: принцип работы

ШИМ сигналом управляет ШИМ контроллер. Он управляет силовым ключом благодаря изменениям управляющих импульсов. В ключевом режиме транзистор может быть полностью открытым или полностью открытым. В закрытом состоянии через p-n-переход идет ток не больше нескольких мкА, то есть мощность рассеивания близка к нулю. В открытом состоянии идет большой ток, но так как сопротивление p-n-перехода мало, происходят небольшие теплопотери. Больше тепла выделяется в при переходе из одного состояния в другое. Однако благодаря быстроте переходного процесса в сравнении с частотой модуляции, мощность этих потерь незначительна.

Все это позволило разработать высокоэффективный компактный широтно импульсный преобразователь, то есть с малыми теплопотерями. Резонансные преобразователи с переключением в 0 тока ZCS позволяют свести теплопотери к минимуму.

Аналоговая ШИМ

В аналоговых ШИМ-генераторах управляющий сигнал формируется при помощи аналогового компаратора, когда на его инвертирующий вход подается пилообразный или треугольный сигнал, а на неинвертирующий — непрерывный модулирующий.

Выходные импульсы идут прямоугольной формы. Частота их следования соответствует частоте пилы, а длительность плюсовой части импульса зависит от времени, когда уровень постоянного модулирующего сигнала, идущего на неинвертирующий вход компаратора, выше уровня пилообразного сигнала, подающегося на инвертирующий вход. В период когда напряжение пилообразного сигнала будет превышать модулирующий сигнал — на выходе будет фиксироваться отрицательная часть импульса.

Во время когда пилообразный сигнал подается на неинвертирующий вход, а модулирующий — на инвертирующий, выходные прямоугольные импульсы будут положительными, когда напряжение пилы будет выше уровня модулирующего сигнала на инвертирующем входе, а отрицательное — когда напряжение пилы станет ниже сигнала модулирующего.

Цифровая ШИМ

Работая с цифровой информацией, микроконтроллер может формировать на выходах или 100% высокий или 0% низкий уровень напряжения. Но для эффективного управления нагрузкой такое напряжение на выходе нужно изменять. Например, когда осуществляется регулировка скорости вращения вала мотора или при изменении яркости светодиода.

Вопрос решают ШИМ контроллеры. То есть, 2-хуровневая импульсно-кодированная модуляция — это серия импульсов, характеризующаяся частотой 1/T и либо шириной Т, либо шириной 0. Для их усреднения применяется передискретизация. При цифровой ШИМ прямоугольные подимпульсы, которыми и заполнен период, могут занимать любое место в периоде. Тогда на среднем значении сигнала за период сказывается лишь их количество. Так как процесс осуществляется на частоте в сотни кГц, можно добиться плавной регулировки. ШИМ контроллеры решают эту задачу.

Можно провести следующую аналогию с механикой. Когда маховик вращается при помощи двигателя, при включенном двигателе маховик будет раскручиваться или продолжать вращение, если двигатель выключен, маховик будет тормозить из-за сил трения. Однако, если движок включать/выключать на несколько секунд, вращение маховика будет держаться на определенной скорости благодаря инерции. Чем дольше период включения двигателя, тем быстрее раскрутится маховик. Аналогично работает и ШИМ модулятор. Так работают ШИМ контроллеры, в которых переключения происходят в секунду тысячи раз, и частоты могут достигнуть единиц мегагерц.

Использование ШИМ-контроллеров обусловлено их следующими преимуществами:

  • стабильностью работы;
  • высокой эффективностью преобразования сигнала;
  • экономией энергии;
  • низкой стоимостью.

Получить на выводах микроконтроллера (МК) ШИМ сигнал можно:

  • аппаратным способом;
  • программным способом.

В каждом МК есть встроенный таймер, генерирующий ШИМ импульсы на определённых выводах. Это аппаратный способ. Получение ШИМ сигнала при помощи команд программирования более эффективно за счет разрешающей способности и дает возможность задействовать больше выводов. Но программный способ вызывает высокую загрузку МК, занимая много памяти.

https://youtube.com/watch?v=iExGA3-VhlQ

О вреде мерцания

Споры о вреде мерцания не стихают с тех самых пор, как дисплеи стали мерцать. «Через пять минут глаза слезятся, через полчаса краснеют!» — жалуется пользователь на форуме. «У меня тоже есть нога, но она не болит!» — хором отвечают ему форумчане. «На AMOLED цвета, конечно, сочнее, но зато от IPS глаза не болят», — делятся наблюдением другие пользователи и делают неожиданный вывод: «Наверное, дело в цветопередаче!»

Увы, нет: дело не в цветопередаче, точнее — не только в ней. Дело в том, что современные экраны OLED, используемые в смартфонах, мерцают на достаточно низкой частоте в 240 Гц. По статистике, мерцания на этой частоте не замечает 70% пользователей, а из тех, кто замечает, большинство не обращает внимания. В то же время нагрузка на глаз одинакова у всех; будут ли болеть глаза у конкретного пользователя, который смотрит на мерцающий экран, зависит не от того, видит ли он мерцание (это физиологическое свойство не глаз, а мозга, обрабатывающего поступающую от глазного нерва картинку), а от здоровья глаз пользователя и, так сказать, оставшегося «запаса прочности» по зрению.

Я отношусь к категории пользователей, которые мерцание отлично видят и замечают. Лично мне мерцание мешает, а глаза от него устают. Наверное, я был единственным в своем городе человеком, который в 1995 году менял видеокарту в компьютере только для того, чтобы получить DAC, позволяющий на разрешении 800 × 600 достичь частоты обновления на ЭЛТ-мониторе не в 56, а в 75 Гц.

С мерцанием OLED-экранов я впервые столкнулся в 2014 году в смартфонах Nexus 6 и Nokia Lumia 930. И если с мерцанием смартфона с Windows мне пришлось смириться, то ядро Nexus 6 я успешно модифицировал, полностью избавившись от мерцания. «А что, так можно было?» Да — если ты понимаешь, чем жертвуешь, и согласен терпеть «поехавшую» цветопередачу на низких уровнях яркости и мириться с неравномерными заливками в тенях. В этой статье я планирую рассказать о том, как избавиться от мерцания в смартфонах Xiaomi Mi 9, Google Pixel 3 XL и iPhone X, Xs и Xs Max. В качестве бонуса я посоветую, как убрать мерцание на смартфонах Samsung Galaxy S8, S9 и S10. Наконец, я поделюсь информацией о том, как избавиться от PWM практически на любом смартфоне с Android как с root-доступом, так и без него.

Обратная сторона медали

Итак, мы выяснили, что в Xiaomi Mi 9 мерцание отключается чисто программным хаком. Более того, из некоторых особенностей становится понятно, что режим DC Dimming, вероятно, реализован даже не на уровне ядра, а на уровне framework-прошивки — где-то недалеко от «ночного» режима (Reading Mode в терминологии Xiaomi), который в ночное время уводит температуру экрана в теплые оттенки.

Что заставляет меня сделать такой вывод? Следующие наблюдения.

Во-первых, на экране блокировки (в момент, когда телефон заблокирован) не работает ни «ночной» режим, ни DC Dimming. В темное ночное время на заблокированном экране дисплей мерцает, а цветопередача — все в тех же «холодных» оттенках без малейшего признака «ночного» режима. Но стоит разблокировать аппарат, как мерцание тотчас же пропадает, а цвета приобретают янтарный оттенок «ночного» режима.

Во-вторых, активация режима DC Dimming дурно влияет на функцию автоматической яркости: телефон все время стремится сделать экран максимально темным. Постоянные нервные передвижения ползунка яркости помогают в течение 10–15 секунд, после чего яркость начинает медленно ползти вниз. Очевидно, что датчик освещения и способ управления яркостью экрана никак не связаны (это легко проверить, установив стороннее приложение для управления яркостью, например Lux Dash); такая ошибка возможна только при безграмотной реализации автояркости.

Наконец, никакого контроля цветопередачи на пониженной яркости тоже не наблюдается: тестовые шаблоны при активированном режиме DC Dimming выглядят точно так же, как при использовании наложения серого фильтра (screen overlay) приложением Lux Dash, Darker или одним из множества подобных.

В то же время качество матрицы у Mi 9 на высоте: даже на минимальных уровнях яркости заливка экрана серым цветом выглядит равномерно; нет ни структуры «наждачной бумаги», ни грязных желтых пятен, как в LG G Flex 2. Однако достигается это не совсем честным образом: на самых низких значениях яркости (ниже 10%) экран Mi 9 все-таки начинает мерцать, так что о полном и безоговорочном отсутствии мерцания говорить не приходится. Xiaomi корректно описывает «уменьшение» уровня мерцания, но не полное избавление от него.

В целом решение Xiaomi портировать DC Dimming на предыдущие модели можно похвалить за намерение и популяризацию проблемы — и серьезно покритиковать за кривую реализацию.

По имеющейся информации, в Xiaomi сейчас работают над полностью аппаратным решением проблемы мерцания OLED для новых моделей смартфонов.

Как узнать, мерцает ли ваш монитор?

Есть очень простой способ узнать, мерцает ли ваш монитор – «карандашный тест».

Возьмите карандаш в руки и поводите им перед светящимся монитором как веером (в плоскости экрана). Если след от карандаша размыт (выглядит смазанным), то мерцания нет, если же след разделяется (выглядит как набор теней от нескольких карандашей), то ваш монитор мерцает.

На этом видео показан пример проведения «карандашного теста»:

Сделайте проверку на разных уровнях яркости, от 0% до 100%, таким образом можно узнать, какая яркость безопасна для зрения.

Есть более сложные тесты, которые позволяют узнать частоту мерцания, но в большинстве случаев карандашного теста достаточно.

Q: Как правильно определить используемое количество фаз?

A: Для начала, нужно определить к какому напряжению относятся расположенные на плате элементы систем питания. В случае сомнений можно использовать мультиметр для замеров напряжения на дросселях. Запоминаем количество дросселей, относящихся к нужному нам напряжению, исключив из них те, что стоят на входном напряжении (обычно это одна из линий БП – +12V/+5V/+3.3V). Далее недалеко от них находим микросхему контроллера напряжения. По маркировке контроллера определяем производителя и модель. Ищем информацию об этом контроллере. Сначала конечно стоит поискать последнюю версию datasheet на сайте производителя или хотя бы страницу с кратким описанием, распиновкой и схемой включения. Если не получается найти на нужную нам модель, попробуйте поискать по маркировке без буквенных суффиксов (то есть без «А», «B», «CRZ», «CBZ» и т.п. на конце маркировки). Не всегда различные вариации одного и того же контроллера существенно отличаются между собой. Но нередко для них создается и выкладывается один общий файл с документацией. Также в сети существуют архивы с даташитами, в том числе с теми, что были удалены с сайтов производителей.

После того как узнаем максимальное количество фаз, поддерживаемых контроллером, сравниваем его с количеством дросселей, определенных ранее. Если это количество совпало, значит с большой долей вероятности система питания реализована без виртуальных фаз и количество дросселей равно количеству фаз. Но могут быть и исключения – например, если задействована только половина из возможных фаз контроллера, но при этом на каждую фазу установлено по два дросселя (мне такие варианты пока не встречались, но теоретически они тоже возможны). Если дросселей меньше, чем количество фаз контроллера, это означает, что не все фазы контроллера были задействованы и количество фаз равно количеству дросселей. Если же дросселей больше (в 2 или даже 3 раза), чем поддерживает контроллер напряжения, то тут у нас вариант с виртуальными фазами. В этом случае количество реальных фаз определяется контроллером напряжения, а количество виртуальных фаз — дросселями.

Сложнее всего, когда по контроллеру напряжения нет никакой информации в свободном доступе. В этом случае о его характеристиках остается судить лишь по косвенным признакам. Но даже в этом случае можно попытаться определить количество фаз по количеству драйверов. Необходимо только учитывать, что драйверы существуют как одноканальные (управляют только одной парой мосфетов), так и двухканальные (управляют сразу двумя парами мосфетов). Двухканальных драйверов достаточно вдвое меньше, чем одноканальных, чтобы обеспечить работу такого же количества фаз.

В случае если система питания основана на контроллере производства Intersil или uPI Semiconductor, можно попробовать поикать микросхемы ISL6611A или uP6284, использующиеся для удвоения фаз. Шесть таких микросхем в сочетании с 6-фазным контроллером позволяют получить 12 независимых фаз в системе питания, без использования параллельного соединения.

Если есть root

Если на твоем смартфоне есть root-доступ, можно использовать несколько способов отключения ШИМ. Первым делом установи приложение Lux Auto Brightness. Далее настрой значение, ниже которого Lux будет использовать серый фильтр вместо системного управления яркостью.

Без root-доступа все будет работать уже на этом этапе, но строка состояния и область уведомлений в Android Oreo и Pie не будут покрыты оверлеем. Настроить альтернативный механизм управления яркостью можно в следующем окне.

Если ты установил кастомное ядро и оно поддерживает KCAL — выбери соответствующую опцию. Если же ядро не поддерживает KCAL, установи еще одно приложение из Play Store — CF.Lumen. Это приложение использует свой собственный драйвер для управления настройками экрана. Запусти его и предоставь root-доступ, после чего в настройках Lux выбери пункт «Интеграция с CF.Lumen Pro».

Далее тебе придется натренировать приложение таким образом, чтобы при заданных показаниях датчика освещенности экран горел с удобной тебе яркостью. Задача решена, автояркость работает.

Причины и области применения ШИМ

Принцип широтно-импульсной модуляции используется в регуляторах частоты вращения мощных асинхронных двигателей. В этом случае модулирующий сигнал регулируемой частоты (однофазный или трехфазный) формируется маломощным генератором синусоиды и накладывается на несущую аналоговым способом. На выходе получается ШИМ-сигнал, который подается на ключи потребной мощности. Дальше можно пропустить получившуюся последовательность импульсов через фильтр низкой частоты, например через простую RC-цепочку, и выделить исходную синусоиду. Или можно обойтись без нее – фильтрация произойдет естественным образом за счёт инерции двигателя. Очевидно, что чем выше частота несущей, тем больше форма выходного сигнала близка к исходной синусоиде.

Возникает естественный вопрос – а почему нельзя усилить сигнал генератора сразу, например, применением мощных транзисторов? Потому что регулирующий элемент, работающий в линейном режиме, будет перераспределять мощность между нагрузкой и ключом. При этом на ключевом элементе впустую рассеивается значительная мощность. Если же мощный регулирующий элемент работает в ключевом режиме (тринистор, симистор, RGBT-транзистор), то мощность распределяется во времени. Потери будут намного ниже, а КПД – намного выше.

В цифровой технике особой альтернативы широтно-импульсному регулированию нет. Амплитуда сигнала там постоянна, менять напряжение и ток можно лишь промодулировав несущую по ширине импульса и впоследствии усреднив её. Поэтому ШИМ применяют для регулирования напряжения и тока на тех объектах, которые могут усреднять импульсный сигнал. Усреднение происходит разными способами:

  1. За счет инерции нагрузки. Так, тепловая инерция термоэлектронагревателей и ламп накаливания позволяет объектам регулирования заметно не остывать в паузах между импульсами.
  2. За счёт инерции восприятия. Светодиод успевает погаснуть от импульса к импульсу, но человеческий глаз этого не замечает и воспринимает как постоянное свечение с различной интенсивностью. На этом принципе построено управление яркостью точек LED-мониторов. Но незаметное мигание с частотой несколько сот герц все же присутствует и служит причиной усталости глаз.
  3. За счет механической инерции. Это свойство используется при управлении коллекторными двигателями постоянного тока. При правильно выбранной частоте регулирования двигатель не успевает затормозиться в бестоковых паузах.

Поэтому ШИМ применяют там, где решающую роль играет среднее значение напряжения или тока. Кроме упомянутых распространенных случаев, методом PWM регулируют средний ток в сварочных аппаратах и зарядных устройствах для аккумуляторных батарей и т.д.

Если естественное усреднение невозможно, во многих случаях эту роль на себя может взять уже упомянутый фильтр низкой частоты (ФНЧ) в виде RC-цепочки. Для практических целей этого достаточно, но надо понимать, что без искажений выделить исходный сигнал из ШИМ с помощью ФНЧ невозможно. Ведь спектр PWM содержит бесконечно большое количество гармоник, которые неизбежно попадут в полосу пропускания фильтра. Поэтому не стоит строить иллюзий по поводу формы восстановленной синусоиды.

Очень эффективно и эффектно управление методом ШИМ RGB-светодиодом. Этот прибор имеет три p-n перехода – красный, синий, зеленый. Изменяя раздельно яркость свечения каждого канала, можно получить практически любой цвет свечения LED (за исключением чистого белого). Возможности по созданию световых эффектов с помощью PWM безграничны.

Наиболее употребительная сфера применения цифрового сигнала, промодулированного по длительности импульса – регулирование среднего тока или напряжения, протекающего через нагрузку. Но возможно и нестандартное использование этого вида модуляции. Все зависит от фантазии разработчика.

Что такое импульсный блок питания и где применяется

Что такое аттенюатор, принцип его работы и где применяется

Что такое частотный преобразователь, основные виды и какой принцип работы

Преобразователи напряжения с 12 на 220 вольт

Что такое диодный мост, принцип его работы и схема подключения

Что такое триггер, для чего он нужен, их классификация и принцип работы

Что такое ШИМ сигнал

ШИМ – это сигнал с различными интервалами ON и OFF сигнала (различными продолжительностями включения). Время, в течение которого сигнал имеет высокий уровень, называется временем включения (“on time”), а время, в течение которого сигнал имеет низкий уровень — время выключения (“off time”). У ШИМ сигнала есть два параметра, которые мы рассмотрим далее.

Коэффициент заполнения (скважность) ШИМ

Процент времени, в течение которого ШИМ сигнал имеет высокий уровень, называется коэффициентом заполнения (скважностью). К примеру, коэффициент заполнения ШИМ сигнала с периодом (длительностью) 100 мс, в котором в течение 50 мс сигнал имеет высокий уровень и в течение 50 мс имеет низкий уровень, равен 50%

Аналогично, если для такой же длительности (100 мс) сигнал 25 мс остается на высоком уровне и 75 мс на низком, то коэффициент заполнения для такого сигнала будет равен 25%. Для его определения нам необходимо знать только длительность высокого уровня сигнала (длительность низкого уровня легко определить как разность между периодом сигнала и длительность сигнала высокого уровня). Более наглядно ШИМ сигнал представлен на следующем рисунке.

Формула для расчета коэффициента заполнения/скважности (Duty Cycle) выглядит следующим образом:

Duty Cycle (%) = On Time/(On Time + Off Time)

Таким образом, изменяя коэффициент заполнения ШИМ сигнала мы можем изменять интенсивность свечения светодиода.

Выбор режима ШИМ

После выбора нужного нам коэффициента заполнения необходимо выбрать еще режим ШИМ – то есть то, каким образом ШИМ будет работать. Существует три типа ШИМ:

  1. Быстрая ШИМ (Fast PWM).
  2. ШИМ с коррекцией фазы (Phase Correct PWM).
  3. ШИМ с коррекцией фазы и частоты (Phase and Frequency Correct PWM).

Быстрая ШИМ используется в случаях когда нам не важна фаза импульсов, например, управление скоростью вращения двигателя или яркостью свечения светодиода.

Для генерации быстрой ШИМ нам необходимо будет запустить на таймере счет и когда он досчитает до определенного значения сбрасывать значение таймера снова в ноль. Таким образом мы установим период следования ШИМ импульсов. Таким образом мы можем контролировать импульс, устанавливая высокое значение сигнала когда счетчик таймера досчитает до определенного значения. А когда счетчик будет возвращаться в 0 на это время сигнал будет низкого уровня. Таким образом, мы имеем большую гибкость в управлении ШИМ сигналом используя всего лишь один таймер.

Как сделать ШИМ блок питания (контроллер)

Как вы уже поняли, сердцем ШИМ контроллера будет мультивибратор или модулятор. Мультивибратор можно сделать даже на двух транзисторах, в виде самого рядового мультивибратора. А модулятор можно сделать на базе микроконтроллера. Чаще всего применяются именно микроконтроллеры. После остается лишь преобразовать низкий сигнал в управляющий силовой. Скажем с помощью транзистора. Пример для светодиода.

Если наша нагрузка имеет индуктивную составляющую, то транзистор защищается с помощью диода, который подключается параллельно нагрузке.

Это вроде того, как диод используется при управлении транзистором реле. В данном случае обмотка двигателя также может выдать высокий ток, который будет теперь идти не только через транзистор, но и через диод. О конкретных примерах БП ШИМ можно узнать из статьи «Драйвер для светодиодов».

Можно ли избавиться от мерцания на AMOLED экране?

Отключить ШИМ в Амолед экранах можно и помогут в этом приложения, которые можно скачать из Play Маркета. Рассмотрим варианты приложений, которые знают, как убрать мерцание экрана, с использованием root-прав и без них.

Без root-прав

QR-Code

OLED Saver

Developer: MrJS

Price: Free

Приложение OLED Saver, позволяет сделать уменьшение ШИМа без root-доступа.

Оно обладает следующими достоинствами:

  • работает на всей поверхности дисплея, включая зону уведомлений;
  • можно устанавливать пороговое значение уровня яркости;
  • быстро выключается и вновь включается;
  • регулировать можно как с помощью ползунка, так и кнопками

После установки и включения OLED Saver можно сделать так, что экран устройства будет работать только в заданном диапазоне яркости без мерцания. А как только яркость опускается ниже указанного диапазона – включается серый фильтр, который позволит устранить мерцание.

С использованием root-прав

QR-Code

Lux Auto Brightness

Developer: Vito Cassisi

Price: 269,00 ₽

Если необходимо уменьшение ШИМ через приложение с root-доступом, то в этом случае поможет Lux Auto Brightness. Оно обладает широким функционалом, но является платным.

Можно ли избавиться от мерцания на AMOLED экране?

Отключить ШИМ в Амолед экранах можно и помогут в этом приложения, которые можно скачать из Play Маркета. Рассмотрим варианты приложений, которые знают,  как убрать мерцание экрана, с использованием root-прав и без них.

Без root-прав

OLED Saver

Developer:
MrJS

Price:
Free

Приложение OLED Saver, позволяет сделать уменьшение ШИМа без root-доступа.

Оно обладает следующими достоинствами:

  • работает на всей поверхности дисплея, включая зону уведомлений;
  • можно устанавливать пороговое значение уровня яркости;
  • быстро выключается и вновь включается;
  • регулировать можно как с помощью ползунка, так и кнопками

После установки и включения OLED Saver можно сделать так, что экран устройства будет работать только в заданном диапазоне яркости без мерцания. А как только яркость опускается ниже указанного диапазона – включается серый фильтр, который позволит устранить мерцание.

С использованием root-прав

Lux Auto Brightness

Developer:
Vito Cassisi

Price:
269,00 ₽

Если необходимо уменьшение ШИМ через приложение с root-доступом, то в этом случае поможет Lux Auto Brightness. Оно обладает широким функционалом, но является платным.

Преимущества ОС-регулирования

Обратная связь при регулировании напряжения в ИС является важной опцией для импульсных стабилизаторов. Она позволяет поддерживать на выходе устройства напряжение стабильной величины, чутко следя за бросками напряжения и тока

В ИСН применяется широкополосная ОС (чем шире интервал частот, тем меньше уровень пульсации в результате).

Доступность на рынке радиодеталей комплектующих для построения ИСН даёт возможность собрать своими руками любую из схем импульсных стабилизаторов. Использование в них готовых стабилизаторов на интегральных микросхемах (ИМС) и ключей на полевых транзисторах делает устройство максимально компактным.

Диагностика неисправностей

Одна из часто встречающихся проблем — пробой ключевых транзисторов. Результаты можно увидеть не только при попытке запуска устройства, но и при его обследовании с помощью мультиметра.

Кроме того, существуют и другие неисправности, которые несколько сложнее обнаружить. Перед тем как проверить ШИМ-контроллер непосредственно, можно рассмотреть самые распространенные случаи поломок. К примеру:

  • Контроллер глохнет после старта — обрыв петли ОС, перепад по току, проблемы с конденсатором на выходе фильтра (если таковой имеется), драйвером; возможно, разладилось управление ШИМ-контроллером. Надо осмотреть устройство на предмет сколов и деформаций, замерить показатели нагрузки и сравнить их с типовыми.
  • ШИМ-контроллер не стартует — отсутствует одно из входных напряжений или устройство неисправно. Может помочь осмотр и замер выходного напряжения, в крайнем случае, замена на заведомо рабочий аналог.
  • Напряжение на выходе отличается от номинального — проблемы с петлей ООС или с контроллером.
  • После старта ШИМ на БП уходит в защиту при отсутствии КЗ на ключах — некорректная работа ШИМ или драйверов.
  • Нестабильная работа платы, наличие странных звуков — обрыв петли ООС или цепочки RC, деградация емкости фильтра.

Ответы на популярные вопросы

Как понять, мерцает ли экран при покупке?

Решить этот вопрос поможет карандашный тест, описываемый выше. Второй способ — это навести камеру другого телефона на экран тестируемого устройства. Эффект мерцания лучше просматривается на белом фоне.

Как включить DC Dimming на Huawei?

Первым следует убедиться, что смартфон поддерживает технологию DC Dimming. На смартфонах Хуавей следует перейти в «Настройки», затем «Экран» и потом «Режим защиты зрения». В открывшемся окне остается включить нужную вам функцию. В заключении хочется напомнить, что мерцание экрана отрицательно сказывается на самочувствии и вызывает усталость глаз. Эта статья дает понимание применения в смартфоне ШИМ и DC Dimming. В дальнейшем, полученные после прочтения знания, помогут выбирать устройства, не оказывающих существенного вреда вашему самочувствию.

Похожие записи:

Взаимозаменяемость регуляторов напряжения Сколько люменов нужно на 1м2 для освещения разных помещений Default ThumbnailЧто такое диод, стабилитрон, варикап, тиристор, их типы и применение Какие виды батареек существуют: в чём отличия пальчиковых батареек aa от aaa Межповерочный интервал электросчетчика меркурий 230 art 01 Ad9850 модуль dds функция генератор сигналов