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PWM分辨率也就是占空比最小能达到多少?

电子工程技术 2020-06-24 09:57 次阅读

PWM是脉宽调制,在电力电子中,最常用的就是整流和逆变。这就需要用到整流桥和逆变桥。对三相电来说,就需要三个桥臂。以两电平为例,每个桥臂上有两个电力电子器件,比如IGBT。这两个IGBT不能同时导通,否则就会出现短路的情况。

因此,设计带死区的PWM波可以防止上下两个器件同时导通。也就是说,当一个器件导通后关闭,再经过一段死区,这时才能让另一个导通。

一、什么是死区?

通常,大功率电机、变频器等,末端都是由大功率管、IGBT等元件组成的H桥或3相桥。每个桥的上半桥和下半桥是是绝对不能同时导通的,但高速的PWM驱动信号在达到功率元件的控制极时,往往会由于各种各样的原因产生延迟的效果,造成某个半桥元件在应该关断时没有关断,造成功率元件烧毁。

死区就是在上半桥关断后,延迟一段时间再打开下半桥或在下半桥关断后,延迟一段时间再打开上半桥,从而避免功率元件烧毁。这段延迟时间就是死区。(就是上、下半桥的元件都是关断的)死区时间控制在通常的低端单片机所配备的PWM中是没有的。

死区时间是PWM输出时,为了使H桥或半H桥的上下管不会因为开关速度问题发生同时导通而设置的一个保护时段,所以在这个时间,上下管都不会有输出,当然会使波形输出中断,死区时间一般只占百分之几的周期。但是PWM波本身占空比小时,空出的部分要比死区还大,所以死区会影响输出的纹波,但应该不是起到决定性作用的。

二、DSP里的PWM死区在整流逆变的过程中,同一相的上下桥不能同时导通,否则电源会短路,理论上DSP产生的PWM是不会同时通,但器件的原因PWM不可能是瞬时电平跳变的,总是梯形下降的,这样会可能使上下桥直通,为此,设一个极短的时间,上下桥都关闭,再选择性开通,避免了上下桥直通,实际控制中死区会导致控制性能变差。

PWM的上下桥臂的三极管是不能同时导通的。如果同时导通就会是电源两端短路。所以,两路触发信号要在一段时间内都是使三极管断开的。这个区域就叫做“死区”。

PWM的占空比决定输出到直流电机的平均电压,PWM不是调节电流的。PWM的意思是脉宽调节,也就是调节方波高电平和低电平的时间比,一个20%占空比波形,会有20%的高电平时间和80%的低电平时间,而一个60%占空比的波形则具有60%的高电平时间和40%的低电平时间,占空比越大,高电平时间越长,则输出的脉冲幅度越高,即电压越高。如果占空比为0%,那么高电平时间为0,则没有电压输出。如果占空比为100%,那么输出全部电压。

所以通过调节占空比,可以实现调节输出电压的目的,而且输出电压可以无级连续调节。

PWM分辨率也就是占空比最小能达到多少?

三、PWM相关概念1.占空比就是输出的PWM中,高电平保持的时间与该PWM的时钟周期的时间之比。

如,一个PWM的频率是1000Hz,那么它的时钟周期就是1ms,就是1000us,如果高电平出现的时间是200us,那么低电平的时间肯定是800us,那么占空比就是200:1000,也就是说PWM的占空比就是1:5。

2.分辨率也就是占空比最小能达到多少,如8位的PWM,理论的分辨率就是1:255(单斜率),16位的的PWM理论就是1:65535(单斜率)。

频率就是这样的,如16位的PWM,它的分辨率达到了1:65535,要达到这个分辨率,T/C就必须从0计数到65535才能达到,如果计数从0计到80之后又从0开始计到80.。..。..,那么它的分辨率最小就是1:80了,但是,它也快了,也就是说PWM的输出频率高了。

3.双斜率 / 单斜率

假设一个PWM从0计数到80,之后又从0计数到80这个就是单斜率

假设一个PWM从0计数到80,之后是从80计数到0 这个就是双斜率

可见,双斜率的计数时间多了一倍,所以输出的PWM频率就慢了一半,但是分辨率却是1:(80+80)=1:160,就是提高了一倍。

假设PWM是单斜率,设定最高计数是80,我们再设定一个比较值是10,那么T/C从0计数到10时(这时计数器还是一直往上计数,直到计数到设定值80),单片机就会根据你的设定,控制某个IO口在这个时候是输出1还是输出0还是端口取反,这样,就是PWM的最基本的原理了。
       责任编辑:pj

原文标题:解读:什么是PWM“死区”?

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/ KA431SA / KA431SL是在工作温度范围内具有可靠的热稳定性的3端可调式稳压器系列产品。通过两个外部电阻,可将输出电压设置为V REF (约2.5V)与36V之间的任何值这些器件具有0.2Ω的典型动态输出阻抗。有源输出电路提供灵敏的导通特性,使这些器件在许多应用成为齐纳二极管的很好替代品。 特性 可编程输出电压(到36 V) 0.2Ω(典型值)低动态输出阻抗 灌电流能力:1.0 mA至100 mA 50 ppm /°C(典型值)的等效满量程温度系数 为完整额定工作温度范围内的操作进行温度补偿 低输出噪声电压 快速接通响应 应用 此产品是一般用途,适用于许多不同的应用。 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-31 11:02 34次 阅读
KA431S 可调式/2.5V,2%容差分流稳压器

NCV8668 LDO稳压器 150 mA 低压差 低Iq

8是150 mA LDO稳压器,集成了窗口看门狗和复位功能,专用于微处理器应用。其坚固性使NCV8668可用于恶劣的汽车环境。低至0.3μA的低静态电流使其适用于永久连接到需要具有或不具有负载的极低静态电流的电池的应用。 Enable功能可用于进一步降低静态电流,降至1μA。 NCV8668包含保护功能,如电流限制和热关断。 特性 优势 5.0 V,±2%,150 mA 严格的调节限制 非常低的静态电流:Typ 38μA 节省电池寿命 极低压差 维持低输入时的输出电压调节电压(特别是在汽车起动过程中)。 启用功能 对设备的外部控制 重置可调节的上电延迟 禁止微处理器在低电压下执行未请求的任务。 Window Watchdog MPU控制 集成保护功能:电流限制热关机 自我保护 汽车的NCV前缀 符合汽车网站和变更控制& AEC-Q100资格要求。 应用 终端产品 车身控制模块 仪器和群集 乘员保护与舒适 动力总成 汽车 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 18:02 34次 阅读
NCV8668 LDO稳压器 150 mA 低压差 低Iq

NCV8715 LDO稳压器 50 mA 低压差 超低Iq

5是50 mA LDO线性稳压器。它是一种非常稳定和精确的器件,具有超低的接地电流消耗(在整个输出负载范围内为4.7 uA)和宽输入电压范围(高达24 V)。稳压器具有多种保护功能,如热关断和限流。 类似产品: NCV8715 NCV8716 NCV8718 输出电流(A) 0.05 0.08 0.30 PSRR f = 1kHz(dB) 50 50 压差电压(V) 0.230 0.310 0.285 特性 优势 工作输入电压范围:2.5 V至24 V 适合电池供电 1.2 V,1.5 V,1.8 V,2.5 V,3.0 V,3.3 V,5.0 V固定输出电压版本 Design Flexibi lity 低4.7 uA典型静态电流 延长电池寿命 1 kHz时PSRR 54 dB 适用于噪音敏感电路 热关断和当前的Liimit保护 保护产品和系统免受损坏 适用于XDFN6 1.5 x 1.5 mm和SC-70封装 节省空间 应用 信息娱乐,音频 安全系统 通讯系统 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 18:02 100次 阅读
NCV8715 LDO稳压器 50 mA 低压差 超低Iq

NCV33275 LDO稳压器 300 mA 高PSRR

5系列是微功率低压差(LDO)线性稳压器,提供各种输出电压以及封装,DPAK,SOT-223和SOP-8表面贴装封装。这些器件具有极低的静态电流,能够提供高达300 mA的输出电流。输出端存在短路,内部热关断电路提供内部电流和热限制保护。 MC33275可作为MC33375使用,包括开/关控制。 由于低输入至输出电压差和偏置电流规格,这些器件非常适用于需要延长有用电池寿命的电池供电的计算机,消费类和工业设备。 特性 低静态电流(125 mA) 低输入到 - 输出电压差为25 mV,I O = 10mA,260 mV,I O = 300 mA 极其严格的线路和负载调节 稳定2.5 V输出电压的输出电容仅为0.33 mF In内部电流和热限制 应用 电池供电的消费品 HandHeld Instruments 摄像机和相机 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 14:02 16次 阅读
NCV33275 LDO稳压器 300 mA 高PSRR

NCV8768 LDO稳压器 150 mA 低压差 低Iq

8是150 mA LDO稳压器,集成了窗口看门狗和复位功能,专用于微处理器应用。其坚固性使NCV8768可用于恶劣的汽车环境,典型低至31μA的超低静态电流使其适用于永久连接到需要具有或不具有负载的超低静态电流的电池的应用。 Enable功能可用于进一步降低静态电流,降至1μA。 NCV8768包含保护功能,如电流限制和热关断。 特性 优势 5.0 V,±2%,150 mA 严格的调节限制 超低静态电流:典型值31μA 节省电池寿命 极低压差 维持低输入时的输出电压调节电压(特别是在汽车起动过程中)。 启用功能 对设备的外部控制 重置可调节的上电延迟 禁止微处理器在低电压下执行未请求的任务。 Window Watchdog MPU控制 集成保护功能:电流限制热关机 自我保护 汽车的NCV前缀 符合汽车网站和变更控制& AEC-Q100资格要求。 应用 终端产品 车身控制模块 仪器和群集 乘员保护与舒适 动力总成 汽车 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 12:02 26次 阅读
NCV8768 LDO稳压器 150 mA 低压差 低Iq

NCP708 LDO稳压器 1 A 低压差 高PSRR 带使能

是一款超低压降稳压器,可提供高达1 A的负载电流,并保持1.5%的出色输出电压精度,包括线路,负载和温度变化。工作输入电压范围为2.4 V至5.5 V,使该器件适用于锂离子电池供电产品以及后调节应用。该产品提供3.3 V固定输出电压选项。可根据要求提供其他电压选项。 NCP708具有完全的过热保护和输出短路保护。小型6引脚UDFN6 3x3封装使该器件特别适用于空间受限的应用。 特性 优势 2.4 V至5.5 V工作输入电压范围 兼容锂离子电池 固定输出电压选项:3.3 V(其他可根据要求提供) 设计灵活性 Typ的低静态电流。 200μA 延长电池寿命 极低压降:最大250 mV。在Iout = 1 A 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高70 dB 好噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 ±1.5 %精度超过负载/线路/温度 高输出电压精度 热关断和电流限制保护 保护产品和系统免受损坏 UDFN6 3x3 mm包中提供 应用 硬盘,固态硬盘 服务器,网络设备 电信设备 电池供电应用 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 10:02 101次 阅读
NCP708 LDO稳压器 1 A 低压差 高PSRR 带使能

NCP603 LDO稳压器 300 mA 高性能 具有使能和增强型ESD保护

低压差(LDO)线性稳压器可在固定电压选项下提供300 mA输出电流,或从5.0 V至1.250 V的可调输出电压。它专为便携式电池供电应用而设计,并提供高性能功能例如低功耗操作,快速启用响应时间和低压差。该器件设计用于低成本陶瓷电容器,采用TSOP-5 / SOT23-5封装。 特性 优势 低压差电压 延长电池使用时间。保持更长的监管 3.0%输出电压容差 高性能应用的严格公差 增强型ESD范围(HBM 3.5 kV,MM 400 V) 增强部件抗ESD事件的稳健性 外部电阻可调输出从5.0 V降至1.250 V 快速启用15 us的开启时间 优秀的线路和负载调节 没有旁路电容的50 uVrms的典型噪声电压 摄像机 应用 终端产品 消费者 通讯设备 SMPS后监管 手持式仪器 便携式计算 相机 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 09:02 63次 阅读
NCP603 LDO稳压器 300 mA 高性能 具有使能和增强型ESD保护

NCP605 LDO稳压器 低熔断器 具有增强的ESD保护

/ NCP606低压降(LDO)线性稳压器在固定电压选项下提供超过500 mA的输出电流,或者在5.0 V至1.25 V范围内提供可调输出电压。这些器件专为空间受限和便携而设计电池供电的应用,并提供额外的功能,如高PSRR,低噪音操作,短路和热保护。这些器件设计用于低成本陶瓷电容器,采用DFN6 3x3.3封装。 NCP605的设计没有使能引脚,NCP606设计有使能引脚。 特性 输出电压选项:可调,1.5 V,1.8 V,2.5 V,2.8 V, 3.0 V,3.3 V,5.0 V 外部电阻可调输出,从5.0 V降至1.25 V 电流限制675 mA 低I GND (独立于负载) ±1.5%输出电压容差,适用于所有工作条件(可调) ±2%输出电压容差操作条件(固定) NCP605已修复直接替换LP8345 没有旁路电容的50μVrms的典型噪声电压 增强型ESD额定值:4 kV人体模式(HBM) 400 V Ma中文模型(MM) 这些是无铅设备 应用 终端产品 电池电力电子设备 便携式仪器 硬盘驱动程序 笔记本电脑 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 09:02 102次 阅读
NCP605 LDO稳压器 低熔断器 具有增强的ESD保护

NCP571 LDO稳压器 150 mA 超低Iq 低输出

固定低压差(LDO)线性稳压器专为需要1.2 V或更低电压轨的应用而设计。这款LDO非常适用于需要低静态电流的手持通信设备和便携式电池供电应用,因为NCP571系列具有4.0 uA的超低静态电流。该器件集成了电流限制和过温保护电路。 NCP571设计用于低成本陶瓷电容器,需要0.1 uF的最小输出电容。该器件采用TSOP 5或2x2.2mm DFN封装。标准电压版本为0.8 V,0.9V,1.0 V和1.2 V.其他电压选项可根据需要提供。 特性 优势 低静态电流4.0 uA(典型值) 适用于低功率应用和电池供电产品。 最大工作电压12 V Robuse技术制造该器件适用于各种应用。 低输出电压选项低至0.8 V 可为低压处理器和应用提供低于1.2V的电压轨。 应用 终端产品 电池供电仪器 应用ns要求电压轨低于1.2V 摄像机,相机,GPS设备 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 08:02 96次 阅读
NCP571 LDO稳压器 150 mA 超低Iq 低输出

NCP5504 LDO稳压器 250 mA 双输出 低噪声

4是一款双输出低压差(LDO)线性稳压器,在工作温度范围内具有+/- 2.0%的精度。它具有3.3 V的固定输出电压(适用于其他固定输出电压选项的工厂触点)和可调节输出,范围为1.25 V至5.0 V.它采用5引脚DPAK无铅封装。 NCP5504 LDO线性稳压器提供低噪声工作,无需旁路电容用于固定输出。该器件的纹波抑制为75 dB,250 mA时的压差为250 mV。 NCP5504适用于后调节和功率敏感的电池供电应用。 特性 一个固定输出和一个可调节输出 可调输出电压从1.25 V到5.0 V 低压差250 mV典型值250 mA 低静态电流370μA 75 dB的纹波抑制 温度范围-25°C至+ 85°C 温度2.0%的准确度 热保护和电流限制 应用 视听设备 电池供电的消费类产品 仪器仪表 计算与网络国王申请 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 07:02 133次 阅读
NCP5504 LDO稳压器 250 mA 双输出 低噪声

NCP1117LP LDO稳压器 1 A 固定和可调 正

7LP低压降(LDO)线性稳压器是流行的NCP1117系列低压差稳压器的低功耗版本,具有降低的静态电流。它主要用于0到125度温度范围内的大批量消费应用。该系列产品能够提供超过1 A的输出电流,在1 A全电流负载下具有1.3 V的压差,该系列包括1.5 V,1.8 V,2.5 V,3.3 V的可调和五种固定电压版本, 5.0 V。 特性 优势 输出电流超过1.0 A 1A输出电流 应用 终端产品 电视和监视器 电视和监视器 设置顶盒和娱乐设备 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 07:02 38次 阅读
NCP1117LP LDO稳压器 1 A 固定和可调 正

MC79L 线性稳压器 100 mA 5 V 负极

0负线性稳压器是一款价格低廉,易于使用的器件,适用于需要高达100 mA电流的众多应用。与功率更高的MC7900系列负调节器一样,该线性稳压器具有热关断和电流限制功能,使其非常坚固耐用。在大多数应用中,无需外部元件即可运行。 MC79L00线性稳压器适用于卡上调节或需要适度电流水平的稳压负电压的任何其他应用。与常见的电阻/齐纳二极管方法相比,该稳压器具有明显的优势。 规格: MC79L00AB MC79L00AC 容差 4% 4% 温度范围 -40°C到+ 125°C 0°C至+ 125°C 封装 SOIC-8,TO-92 SOIC-8,TO-92 特性 无需外部组件 内部短路电流限制 内部热过载保护 低成本 提供的互补正稳压器(MC78L00系列) 无铅封装是Av ailable 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 06:02 65次 阅读
MC79L 线性稳压器 100 mA 5 V 负极

NCP1594A 同步DC-DC降压转换器 集成 2.9至5.5 V 4A 开关频率高达2 MHz

4A提供了极大的灵活性,可以进行设计优化。该部件能够优化尺寸与效率之间的权衡和可调节性,以满足各种POL应用。可调功能包括软启动时序,开关频率,输出电压和工作模式(固定CCM模式或DCM / CCM操作)。附加功能包括REFIN输入,允许使用外部参考,可用于DDR终端应用。可通过两个输入选择九个输出电压,或者可通过两个外部电阻在外部调节该部件.NCP1594A具有过流,欠压和热故障保护功能。该部件在-40C至85C之间完全指定。 特性 优势 2.9 V至5.5V的操作 允许从3.3V或5V总线轨操作 可调频率从500 kHz到2 MHz 优化总体规模与效率的权衡 9固定输出电压或外部可调低至0.6V 节省外部电阻和/或提供设计灵活性 欠压,过流和过温保护 保护IC免受故障 可调节软启动 设置受控输出斜坡上升时间 安全启动到prebias输出 防止来自输出电容器的反向电流 外部参考输入 允许更改输出并可用于DDR终止应用程序 逐周期过流 防止过流情况 可调开关频率从500kHz到2MHz 在规模和效率方面优化设计 REFIN输入 允许在...
发表于 07-30 04:02 118次 阅读
NCP1594A 同步DC-DC降压转换器 集成 2.9至5.5 V 4A 开关频率高达2 MHz

LV5762QA 降压型开关稳压器

QA是一个1ch降压电压开关稳压器。 特性 1ch降压开关稳压控制器 与负载无关的软启动电路 频率折返功能 开/关功能 内置逐脉冲OCP电路。通过使用外部MOS的导通电阻进行检测。 电路图、引脚图和封装图
发表于 07-29 21:02 109次 阅读
LV5762QA 降压型开关稳压器