PWM是什么
導讀:PWM(Pulse Width Modulation)控制——脈沖寬度調制技術,通過對一系列脈沖的寬度進行調制,來等效地獲得所需要波形(含形狀和幅值)。 PWM控制技術在逆變電路中應用最廣,應用的逆變電路絕大部分是PWM型,廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領域中。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/272990.htmPWM是什么——PWM原理
脈寬調制(PWM)基本原理:控制方式就是對逆變電路開關器件的通斷進行控制,使輸出端得到一系列幅值相等的脈沖,用這些脈沖來代替正弦波或所需要的波形。也就是在輸出波形的半個周期中產生多個脈沖,使各脈沖的等值電壓為正弦波形,所獲得的輸出平滑且低次諧波少。按一定的規(guī)則對各脈沖的寬度進行調制,即可改變逆變電路輸出電壓的大小,也可改變輸出頻率。
例如,把正弦半波波形分成N等份,就可把正弦半波看成由N個彼此相連的脈沖所組成的波形。這些脈沖寬度相等,都等于 ∏/n ,但幅值不等,且脈沖頂部不是水平直線,而是曲線,各脈沖的幅值按正弦規(guī)律變化。如果把上述脈沖序列用同樣數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖序列代替,使矩形脈沖的中點和相應正弦等分的中點重合,且使矩形脈沖和相應正弦部分面積(即沖量)相等,就得到一組脈沖序列,這就是PWM波形??梢钥闯?,各脈沖寬度是按正弦規(guī)律變化的。根據(jù)沖量相等效果相同的原理,PWM波形和正弦半波是等效的。對于正弦的負半周,也可以用同樣的方法得到PWM波形。
在PWM波形中,各脈沖的幅值是相等的,要改變等效輸出正弦波的幅值時,只要按同一比例系數(shù)改變各脈沖的寬度即可,因此在交-直-交變頻器中,PWM逆變電路輸出的脈沖電壓就是直流側電壓的幅值。
根據(jù)上述原理,在給出了正弦波頻率,幅值和半個周期內的脈沖數(shù)后,PWM波形各脈沖的寬度和間隔就可以準確計算出來。按照計算結果控制電路中各開關器件的通斷,就可以得到所需要的PWM波形。
下圖為輸出時的PWM波的實時波形。
PWM是什么——特點
PWM的一個優(yōu)點是從處理器到被控系統(tǒng)信號都是數(shù)字形式的,無需進行數(shù)模轉換,讓信號保持為數(shù)字形式可將噪聲影響降到最小。噪聲只有在強到足以將邏輯1改變?yōu)檫壿?或將邏輯0改變?yōu)檫壿?時,也才能對數(shù)字信號產生影響。
對噪聲抵抗能力的增強是PWM相對于模擬控制的另外一個優(yōu)點,而且這也是在某些時候將PWM用于通信的主要原因。從模擬信號轉向PWM可以極大地延長通信距離。在接收端,通過適當?shù)腞C或LC網(wǎng)絡可以濾除調制高頻方波并將信號還原為模擬形式。
由NE555產生的PWM調速系統(tǒng)
總之,PWM既經(jīng)濟、節(jié)約空間、抗噪性能強,是一種值得廣大工程師在許多設計應用中使用的有效技術。
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