在本文中，我們將詳細(xì)討論P(yáng)WM。它代表脈沖寬度調(diào)制，是一種主要用于使用數(shù)字信號(hào)獲取模擬脈沖的技術(shù)。在相關(guān)單片機(jī)方案中，它在控制伺服和直流電動(dòng)機(jī)中起著至關(guān)重要的作用。大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用都涉及PWM，其中負(fù)載需要脈沖電流，而不是變化的模擬信號(hào)。

PWM就像受控開(kāi)關(guān)一樣工作，主要處理傳遞給負(fù)載的電流。當(dāng)開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，它將指示負(fù)載無(wú)電流；當(dāng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，這意味著功率將在沒(méi)有壓降的情況下傳遞至負(fù)載。在本文中，我將介紹有關(guān)PWM的基本概念以及它如何在各種應(yīng)用中使用，包括電機(jī)、加熱系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制閥和泵。

PWM是主要用于使用數(shù)字源獲取模擬信號(hào)的過(guò)程。

控制器不過(guò)是控制和處理施加到負(fù)載的輸入電流的控制器。PWM在高值和低值之間變化，其中高值指示施加5V，低值指示將接地信號(hào)施加到負(fù)載。這里要注意一下，上限值不一定對(duì)應(yīng)于5V，它可以是基于負(fù)載工作電壓的任何值。這里提到5V只是為了讓你了解PWM如何在高值和低值之間切換。

我們可以根據(jù)占空比和每秒重復(fù)占空比所需的頻率輕松定義PWM技術(shù)。占空比突出顯示信號(hào)在ON和OFF位置之間切換的時(shí)間。用百分比表示。如果信號(hào)在總占空比的一半保持開(kāi)啟，而在另一半保持關(guān)閉，則占空比將為50％。

下圖以百分比形式顯示了占空比，該占空比主要與波形上的ON和OFF數(shù)字信號(hào)相關(guān)。

PWM控制信號(hào)的占空比，從而控制電動(dòng)機(jī)的速度。如果占空比的頻率為50 Hz，則表示每秒完成50個(gè)占空比，稱(chēng)其在高值和低值之間調(diào)節(jié)的速度之比。

PWM過(guò)程所需的頻率將根據(jù)應(yīng)用的性質(zhì)而變化。有些需要快速的占空比以更快的速度控制負(fù)載，而有些則需要低的占空比以保持過(guò)程平穩(wěn)并避免功率損耗。負(fù)載的響應(yīng)時(shí)間通常會(huì)為PWM所需的頻率設(shè)置路徑。重要的是要注意，電機(jī)速度與信號(hào)保持打開(kāi)狀態(tài)的占空比持續(xù)時(shí)間成正比。接通信號(hào)的持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，電動(dòng)機(jī)端子旋轉(zhuǎn)得越快，類(lèi)似的斷開(kāi)持續(xù)時(shí)間將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)速度變慢。

使用PWM控制電機(jī)的方法是簡(jiǎn)單地改變對(duì)電機(jī)的模擬信號(hào)。由于模擬信號(hào)會(huì)不斷變化地向電動(dòng)機(jī)施加功率，因此無(wú)法保持電動(dòng)機(jī)端子完全斷開(kāi)或接通，因此，在此過(guò)程中會(huì)發(fā)生功率損耗，但是，PWM以脈沖形式輸送功率，從而使電動(dòng)機(jī)端子保持處于完全開(kāi)啟或關(guān)閉狀態(tài)。

LED實(shí)例

控制RGB LED是理解PWM概念的完美示例。通過(guò)改變每種顏色的占空比并每次改變其亮度都會(huì)給出特定的顏色，避免對(duì)每種顏色以相同的幅度調(diào)整占空比，這樣做會(huì)發(fā)出白光。

如果你以2 MHz的速度施加占空比為10％的紅燈，則大多數(shù)情況下，如你所見(jiàn)，紅燈將顯示為OFF。是的，它會(huì)開(kāi)啟一小段時(shí)間，但因?yàn)樗鼪](méi)有參與RGB LED所產(chǎn)生的閃光而出現(xiàn)，類(lèi)似地，在100 MHz處施加占空比為10％的紅光會(huì)增加紅光的貢獻(xiàn)與較低頻率的應(yīng)用相比，LED的開(kāi)啟速度會(huì)更快。

電腦主板

另一個(gè)例子是計(jì)算機(jī)主板，它需要PWM信號(hào)使其風(fēng)扇與電源脈沖一起運(yùn)行。如果在沒(méi)有PWM的情況下連續(xù)供電，則可能會(huì)對(duì)電路板造成嚴(yán)重?fù)p害，因?yàn)殡娐钒鍖⒁匀龠\(yùn)行而不會(huì)暫停。保持風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)。如果你購(gòu)買(mǎi)新電腦，可能會(huì)注意到風(fēng)扇中添加了一個(gè)4引腳PWM接頭連接器，用于控制板的冷卻過(guò)程。在此值得一提的是，優(yōu)先使用斜率占空比產(chǎn)生的PWM而不是使用斜率占空比產(chǎn)生的PWM。平一。由于后者在風(fēng)扇低速運(yùn)行時(shí)更容易產(chǎn)生喀嗒聲。同樣，當(dāng)占空比接近100％時(shí)，風(fēng)扇將全速運(yùn)行。

PWM應(yīng)用領(lǐng)域：

1.直流和伺服電機(jī)；
2.加熱系統(tǒng)；
3.液壓系統(tǒng)；
4.控制閥；
5.水泵；
6.電訊；
7.電腦應(yīng)用；

以上就是英銳恩單片機(jī)開(kāi)發(fā)工程師分享的脈沖寬度調(diào)制（PWM）知識(shí)。英銳恩專(zhuān)注單片機(jī)應(yīng)用方案設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，提供8位單片機(jī)、16位單片機(jī)、32位單片機(jī)、運(yùn)放芯片和模擬開(kāi)關(guān)。