PWM(脉宽调制)原理
PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)是一种通过调节数字信号脉冲的宽度(占空比),来等效控制输出平均电压或功率的技术。其核心原理如下:
1. 基本原理
- 周期性脉冲信号:PWM信号由固定频率的方波组成,每个周期包含高电平(ON)和低电平(OFF)两部分。
- 占空比(Duty Cycle):
定义为高电平时间占整个周期的比例,公式为:
[ \text{占空比} = \frac{\text{高电平时间}}{\text{周期时间}} \times 100\% ] - 等效平均电压:
通过调节占空比,输出的平均电压随占空比线性变化:
[ V{\text{avg}} = \text{占空比} \times V{\text{max}} ] 例如:若占空比为30%,最大电压为12V,则平均电压为3.6V。
2. 工作方式
- 开关控制:PWM通过快速切换电源的“开”和“关”,利用电子元件的惯性(如电感的续流、LED的视觉暂留)将离散脉冲转换为平滑的输出。
- 数字信号优势:开关器件(如MOSFET)工作在全开或全关状态,功耗低、效率高,避免了模拟控制中的线性损耗。
3. 典型应用
- 电机调速:占空比越大,电机平均电压越高,转速越快。
- LED调光:占空比高则亮度高,反之变暗(人眼感知为连续亮度)。
- 电源转换:用于DC-DC转换器(如Buck、Boost电路),调节输出电压。
- 音频信号合成:通过高频PWM滤波生成模拟音频信号。
4. 核心优点
- 高效率:开关器件损耗极小,适合大功率控制。
- 精确控制:占空比可通过数字微控制器(如Arduino、STM32)精准调节。
- 抗干扰强:数字信号比模拟信号更稳定,不易受噪声影响。
示例说明
假设用PWM控制LED亮度:
- 占空比 100%:LED常亮(最大亮度)。
- 占空比 50%:LED一半时间亮、一半时间灭,人眼感知为中等亮度。
- 占空比 10%:LED微弱发光。
通过调整占空比,即可实现无级调光,而无需改变实际供电电压。
PWM脉宽调制信号基础介绍
开关电源、逆变器的Mosfet/IGBT驱动控制中,使用的都是PWM脉宽调制信号;有所不同的是,使用PWM的控制策略不一样,可能用的是SPWM,或者用的是SVPWM,或者其他的控制策略。
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pwm脉宽调制的四种方法有哪些
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我们还是先从脉冲宽度调制的基础说起。脉冲宽度调制,英文缩写为:PWM(Pulse Width Modulation),是通过数字信号实现对模拟电路控制的一种非常有效的技术,常被广泛应用于测量、通信、功率控制与变换等众多领域。
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PWM是脉宽调制与死区
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。
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基于PWM脉宽调制技术的变频技术
就是以PWM方式对直流电进行调制的变频器。PWM是脉冲宽度调制的意思。变频器是将外界固定频率的电源先转化成直流,再根据外电路的需要逆变成所需频率、电压的交流,根据负载类型的不同,其计算方式是很复杂的。而PWM并不改变电源频率,只是通过控制通断时间比例控制对外输出的功率。
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基于555PWM脉宽调制电路的概念
说到电机的调速问题,就不得不提一下脉宽调制的概念。所谓脉宽调制就是通过电路产生一定频率的方波,调整方波的占空比来实现功率大小的调整,使得电机或其他负载的功率变化,这也就实现了电机速度的调整,LED
2023-09-23 10:00:16
PWM脉宽调制不工作怎么回事
我试图在一个DSIC33 FJ256MC710A上使用PWM块。由于某种原因,我只能得到通道4来创建信号。为了测试PWM模块,我将模型简化为PWM块,并恒定地输入占空比输入。我已经独立地尝试了每个信道,并且只看到了在第4频道上产生的信号。有什么想法可能不起作用?
香奈儿苦苦奶茶
2020-04-28 12:03:17
PWM转4-20mA、PWM转0-10V脉宽调制信号转换模块
2023-04-13 15:24:04
