PWM

*PWM就是脉冲宽度调制,也就是占空比可变的脉冲波形。

脉冲宽度调制是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的,因为在给定的任何时刻,满幅值的直流供电要么完全有,要么完全无。电压或电流源是以一种通或断的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候,断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够,任何模拟值都可以使用PWM进行编码。带宽指的是单位时间内在线路中可以传输的数据总量。

频率不控制什么,但是频率的高低会产生其他一些副作用。比如在电机控制中,频率太低会导致运动不稳定,如果频率刚好在人耳听觉范围,有时还会听到呼啸声。对于需要进行直流滤波的场合,频率越高,滤波的效果就越好。但是也不是说频率高一定好,太高的频率电机可能反应不过来。
占空比才是真正PWM应用的,其实就是开关的打开和关断的时间比值,这个比值在宏观上可以欺骗人眼,于是形成和电位器一样的作用。比如对一个电灯来说,你在1秒内,打开开关0.5秒,再关闭0.5秒,如此反复,那么电灯就会闪烁,但是如果是1毫秒内,0.5毫秒打开,0.5毫秒关闭,由于视觉暂留作用,也可能由于灯光的亮灭速度赶不上开关速度(还没全亮就又没电了),于是人眼不感觉电灯在闪烁,而是感觉灯的亮度少了一半。同理,如果是0.1毫秒开,0.9毫秒灭,感觉灯的亮度就只有1/10了。对于电机的原理也差不多,开关开时电机加速,关闭时电机减速,根据是加速时间多还是减速时间多,我们感觉总体的转速就是快了或慢了。当然,具体分析时还需考虑电机的电感作用,电感有滤波效果,但是用这个方式去理解也是成立的。
回到前面的频率问题,就如刚才说的,1秒内,0.5秒开,0.5秒灭,占空比是50%对吧?那么,1毫秒内,0.5毫秒开,0.5毫秒灭,占空比也是50%,对吧?如果是1秒呢,频率就是1HZ,如果是1毫秒,频率就是1KHZ,显然,同样是50%占空比,如果频率是1HZ,那电机肯定是跳着走的,灯光肯定闪得可以跳舞,不具有调速和调光的意义。

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