A рабочего цикла или цикла мощности является долей одного периода в котором сигнал или система активна. Рабочий цикл обычно выражается в процентах или соотношении. Период - это время, необходимое сигналу для завершения цикла включения и выключения . В качестве формулы рабочий цикл (%) может быть выражен как:
Точно так же, рабочий цикл (коэффициент) может быть выражен как:
где - рабочий цикл, - ширина импульса (время активности импульса), а - это общий период сигнала. Таким образом, рабочий цикл 60% означает, что сигнал присутствует 60% времени, но выключен 40% времени. «Время включения» для 60% рабочего цикла может составлять доли секунды, дня или даже недели, в зависимости от продолжительности периода.
Рабочие циклы могут использоваться для описания процентного времени активного сигнала в электрическом устройстве, таком как выключатель питания в импульсном источнике питания или срабатывание потенциалов действия живой системой, такой как нейрон.
. коэффициент заполнения для периодического сигнала выражает то же самое понятие, но обычно масштабируется максимум до единицы, а не до 100%.
Рабочий цикл также можно обозначить как .
В электронике рабочий цикл - это процентное соотношение длительности импульса или ширины импульса (PW) к общему периоду (T) сигнала. Обычно он используется для обозначения длительности импульса, когда он высокий (1). В цифровой электронике используются сигналы прямоугольной формы, которые представлены логической 1 и логическим 0. Логическая 1 означает наличие электрического импульса, а 0 - отсутствие электрического импульса. Например, сигнал (10101010) имеет рабочий цикл 50%, потому что импульс остается высоким в течение 1/2 периода или низким в течение 1/2 периода. Точно так же для импульса (1000–1000) рабочий цикл будет 25%, потому что импульс остается высоким только в течение 1/4 периода и остается низким в течение 3/4 периода. Электродвигатели обычно используют рабочий цикл менее 100%. Например, если двигатель работает одну из 100 секунд или 1/100 времени, то его рабочий цикл составляет 1/100 или 1 процент.
Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) используется в различных электронных ситуациях, таких как подача питания и регулировка напряжения.
В электронной музыке музыкальные синтезаторы изменяют рабочий цикл своих генераторов звуковой частоты, чтобы получить тонкий эффект цветов тона. Этот метод известен как широтно-импульсная модуляция.
В индустрии принтеров / копировальных аппаратов спецификация рабочего цикла относится к номинальной пропускной способности (т. Е. Напечатанных страниц) устройства в месяц.
В сварочном источнике питания максимальный рабочий цикл определяется как процент времени в 10-минутном периоде, в течение которого он может работать непрерывно до перегрева.
Понятие рабочих циклов также используется для описания активности нейронов и мышечных волокон. В нейронных цепях, например, рабочий цикл конкретно относится к части периода цикла, в течение которого нейрон остается активным.
Один из способов генерировать достаточно точные прямоугольные сигналы с коэффициентом заполнения 1 / n, где n - целое число, должны изменять рабочий цикл до тех пор, пока n-я- гармоника не будет значительно подавлена. Для сигналов звукового диапазона это можно сделать даже «на слух»; например, снижение на -40 дБ в 3-й гармонике соответствует установке коэффициента заполнения на 1/3 с точностью до 1%, а уменьшение -60 дБ соответствует точности 0,1%.
Отношение отметки к интервалу или отношение отметки к интервалу - это еще один термин для того же понятия, чтобы описать временные отношения между двумя чередующимися периодами форма волны. Однако, в то время как рабочий цикл связывает продолжительность одного периода с продолжительностью всего цикла, отношение метки к промежутку связывает длительности двух отдельных периодов:
где и - это длительности двух чередующихся периодов.