原来PWM这么简单 2024-04-28 22:45:31 玩转嵌入式 602篇原创内容公众号PWM有非常广泛的应用,比如直流电机的无极调速,开关电源、逆变器等等。个人认为,要充分理解或掌握模拟电路、且有所突破,很有必要吃透这三个知识点:①PWM,②电感,③纹波。PWM是一种技术手段,PWM波是在这种技术手段控制下的脉冲波。如图1所示,这种比喻很形象也很恰当,希望对学习的朋友有所帮助与启发。 图1:形象的比喻PWM全称Pulse Width Modulation:脉冲宽度调制(简称脉宽调制,通俗的讲就是调节脉冲的宽度),是电子电力应用中非常重要的一种控制技术,在理解TA之前我们先来了解几个概念 。❤脉冲波的基本信息如图2所示: 图2:脉冲波的基本信息①脉冲周期(T),单位是时间,比如纳秒(ns)、微妙(μs)、毫秒(ms)等;②脉冲频率(f),单位是赫兹(Hz)、千赫兹(kHz)等,与脉冲周期成倒数关系,f=1/T;③脉冲宽度(W),简称“脉宽”,是脉冲高电平持续的时间。单位是时间,比如纳秒(ns)、微妙(μs)、毫秒(ms)等;④占空比(D),脉宽除以脉冲周期的值,百分数表示,比如50%。也常有小数或分数表示的,比如0.5或1/2。❤以上之间的关系如图3所列的公式: 图3:公式工程应用中的PWM波是幅值、周期(或频率)不变,脉宽(或占空比)可调的脉冲波。接下来我们来认清该PWM波到底是什么,TA隐藏着什么思想?如果我们想要控制一个直流电机的转速,我们可以通过改变其两端电压即可;但是该种方法有很大的局限性,可调直流电源构造复杂、成本高昂,应用起来很不现实。所以我们采用另外的控制方式:电压源→驱动器→直流电机,电压源提供直流电压,不同的驱动器控制不同的直流电机,应用非常灵活。其中驱动器对电机的调速控制就是利用PWM。可调直流电源控制与PWM控制都能调速,那么它们有什么相同之处呢?如图4~图7,电机为某相同转速时,红色代表驱动器输出幅值不变的PWM波,蓝色代表可调直流电源输出的电压。两者都是直接作用到负载。 图4 图5 图6 图7❤由以上得知:①当PWM波的占空比越大时,所对应的直流电压与PWM波的幅值越接近;反之与0V越接近;②周期的红色PWM波脉宽下的矩形面积之和与蓝色直流电压的面积相等,即伏秒积相等: U红(幅值) × ton = U蓝 × T 两端同时除以T,得到如下关系式:U红(幅值) × 占空比 = U蓝例如当PWM波的幅值为24V,占空比为50%时,与直流电压12V作用到电机上所产生的效果是一模一样的,即速度相同;即24V×50%=12V。❤另外,既然满足这个关系,那PWM波的频率是不是可以随意了,答案当然不是,频率太低会导致电机运转不畅,振动大,噪音大;频率太高会导致驱动器开关损耗较大,甚至有电机会啸叫而不转的情况。一般1k~30k的PWM频率较为普遍,几百Hz的也有,实际上还是根据电机功率在测试时确定合适的PWM频率范围为宜。如图8为实物测试,脉宽在变化,周期不变的PWM波。图8:扭动旋钮控制脉宽变化PWM如何实现电机调速请点击查看❤要点:①PWM波其实就是一种脉宽可连续调节的矩形脉冲波;②占空比其实就是描述脉宽与脉冲周期的比值,是量化值,便于分析研究,当我们用占空比来表达时,对脉宽就不那么关心了;③占空比调节就是脉宽调节,表达不一样,但本质是一样的;④PWM波满足伏秒积计算:U红(幅值) × 占空比 = U蓝,作用效果与直流电压一样。 素材来源:头条|电卤药丸 赞 (0) 相关推荐 聊一聊变频空调器的特点和基本原理 变频空调器的特点 变频空调器是相对定频空调器而言的.定频空调器的压缩机直接采用220V/50Hz供电,其转速不变.此类空调器依靠不断地"开.停"压缩机来调整室内温度,不但使人感觉温 ... PWM原理及其应用 干货福利,第一时间送达! 什么是PWM PWM(Pulse Width Modulation)简称脉宽调制,是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用在测量.通 ... 原来PWM这么简单!! 基本原理 PWM的全称是脉冲宽度调制(Pulse-width modulation),是通过将有效的电信号分散成离散形式从而来降低电信号所传递的平均功率的一种方式: 所以根据面积等效法则,可以通过对改 ... 体内湿邪艾灸这样做,方法既简单又安全!你应该知道! 现在人意识到湿浊才是现代人最大的健康顽敌.这也是我反复强调阳气不足,湿邪不去,吃再多药品补品都如同隔山打牛的意义所在. 老百姓都知道治病要除根,那么怎么才能除病根呢?其实祛除痰湿就是在挖病根,哪怕是认 ... 三个简单的练习改善你的网球击球时机,快慢结合、随球而动 但其实,我们看到的许多技术动作上的错误是由于不良的击球时机导致的. 今天分享3个针对性练习,偶尔把注意力从技术上移开放在这上面. 你会发现当你的击球时间和节奏得到改善之后,有些技术问题也会随之解决,击 ... 肝功检查有4项很关键,2个方法轻松降低指标,养肝其实很简单 肝脏参与人体多种功能的运转,不仅可以分泌胆汁帮助人体消化,还为人体承担着排毒代谢的重要责任. 肝脏受损后,身体一般没有特别明显的疼痛感,所以肝脏疾病容易被人忽略,耽误治疗时机. 检查肝功,这4项指标很 ... 甲状腺医生杨国平解读:甲状腺囊肿简单食疗有哪些? 得了疾病不想去医院,或者是在治疗后想通过食疗加速身体的恢复,其实,甲状腺囊肿也是可以食疗的,下面就为大家介绍一下简单地食疗有哪些? 饮食调养方法一:紫菜粥取干紫菜15克,猪肉末50克,精盐5克,味精1 ... 一个简单的“捺”,被米芾写尽变化! <兰亭序>中,王羲之的二十一个"之"字各个不同,没想到从北宋书法家米芾的书法中捺也多种多样.而关于捺的几种写法也给各位书友总结好了,我们来一起看看吧- 01 三折捺 这 ... 白菜腐竹生蚝煲,鲜甜开胃的潮汕菜,做法还很简单 夏天天气,经常胃口不开,山哥给大家推荐一道白菜腐竹生蚝煲,鲜甜开胃又易学 夏天天气,经常胃口不开,山哥给大家推荐一道白菜腐竹生蚝煲,鲜甜开胃又易学 展开 早晚温差大,试试这些穿搭范本,变美超简单! Hi,这里是搭搭 一个专注穿衣打扮,专属你美丽的时尚达人! ▼ 主编:搭搭 / 时尚编辑:百香果 小程序:巧百搭小卖部 虽然立夏已过,但是温度还是不能和盛夏相提并论. 没有炎热夏季那般热辣滚烫,但天气 ... 上班族学生党快手早餐,10分钟搞定,简单好吃 上班族学生党快手早餐,10分钟搞定,简单好吃