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简述pwm的基本原理(PWM概念和原理讲解)

简述pwm的基本原理(PWM概念和原理讲解)

PWM概念:

脉宽调制(PWM),英文的缩写脉冲宽度调制是一种非常有效的技术,它使用微处理器的数字输出来控制模拟电路。它广泛应用于从测量和通信到功率控制和转换的许多领域。

飞机模型中的控制信号大多是PWM信号。比如双叶,JR等舵机都是PWM控制的。

发射器向接收器发送一系列脉冲,例如,基本脉冲宽度为100ms。当发射器的脉冲宽度增加到例如150毫秒时,接收器控制转向器向前旋转。当发射的脉冲宽度减小到例如50毫秒时,接收器控制转向器向后旋转。

PWM原理:

随着电子技术的发展,出现了多种PWM技术,包括:相压控制PWM、脉宽PWM、随机PWM、SPWM、线压控制PWM等。镍氢电池智能充电器采用的脉宽PWM法,以等脉宽的脉冲串作为PWM波形,可通过改变脉冲串的周期、脉宽或占空比来调节,并通过适当的控制方法来协调电压和频率。通过调整PWM的周期和占空比,可以达到控制充电电流的目的。

模拟信号的值可以连续变化,其时间和幅度分辨率不受限制。9V电池是一种模拟设备,因为它的输出电压不完全等于9V,而是随时间变化,可以取任何实际值。类似地,从电池吸收的电流不限于一组可能的值。模拟信号和数字信号的区别在于,后者的值通常只属于预先确定的一组可能值,比如{0V,5V}。

模拟电压和电流可直接用于控制,如汽车收音机的音量控制。在一个简单的模拟收音机中,音量旋钮与一个可变电阻相连。转动旋钮时,电阻值变大或变小;流经这个电阻的电流也随之增大或减小,从而改变驱动扬声器的电流值,使音量相应增大或减小。像收音机一样,模拟电路的输出与输入成线性比例。

尽管模拟控制看起来直观简单,但它并不总是非常经济或可行的。有一点就是模拟电路容易随时间漂移,所以很难调整。能够解决这个问题的精密模拟电路可能会非常庞大、笨重(比如老式的家庭立体声设备),而且价格昂贵。模拟电路也可能产生严重的热量,其功耗与工作元件两端的电压和电流的乘积成正比。模拟电路也可能对噪声敏感,任何扰动或噪声都一定会改变电流值。

通过数字控制模拟电路,可以大大降低系统的成本和功耗。此外,许多微控制器和DSP已经在其芯片上包括PWM控制器,这使得数字控制的实现更容易。

简单来说,比如你有一个5V的电源,控制台灯亮度有一个传统的方法,就是串联一个可调电阻,改变电阻,灯的亮度就会发生变化。

另一种方法是PWM调节。不要串联电阻,而是串联一个开关。假设开关在1秒钟内开0.5秒,关0.5秒,灯就开0.5秒,关0.5秒。如果继续这样,灯就会闪。如果频率提高一点,比如1ms,开0.5ms,关0.5ms,灯的闪烁频率会很高。我们知道,如果眨眼频率超过一定值,人眼是感觉不到的。所以,在这个时候,你可以看不到灯的闪烁,只有灯的亮度只有原来的一半。同样,如果灯在1毫秒内打开0.1毫秒,关闭0.9毫秒,灯的亮度只有原来的十分之一。这是PWM的基本原理。原因就这么简单。有几种特定的PWM。一般来说,它们都保持一定的电压或电流不变,但在一定周期内改变通断时间。这相当于保持传导,但改变了电压或电流。

这种PWM控制方式非常便于在数字控制电路中应用。因为计算机很难控制一个可调电阻,而且可调电阻具有模拟电路固有的不稳定性。

标签:PWM电路电流


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