PWM波形

PWM波形PWM（Pulse-WidthModulation）就是脉冲宽度调制，也就是占空比可变的脉冲波形.中文名脉冲宽度调制波形外文名PWMwave目录1.1PWM调制2.2PWM波形3.3应用举例4.4特点PWM波形PWM调制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（ON），要么完全无（OFF）。电压或电流源是以一种通（ON）或断（OFF）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。PWM波形PWM波形PWM控制技术就是对半导体开关器件的导通和关断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。PWM波形应用举例电流跟踪型PWM变流电路就是对变流电路采用电流跟踪控制。也就是，不用信号波对载波进行调制，而是把希望输出的电流作为指令信号，把实际电流作为反馈信号，通过二者的瞬时值比较来决定逆变电路各功率器件的通断，使实际的输出跟踪电流的变化。采用滞环比较方式的电流跟踪型变流器的特点：①硬件电路简单；②属于实时控制方式，电流响应快；③不用载波，输出电压波形中不含特定频率的谐波分量；④与计算法和调制法相比，相同开关频率时输出电流中高次谐波含量较多；⑤采用闭环控制.PWM波形特点若令频率不变，直接改变脉冲的宽度，亦即控制开关元件的导通时间；比如现在是高电平导通，那么方波的A越大，B越小，导通时间就长；否则就越短。占空比编辑锁定占空比是指脉冲信号的通电时间与通电周期之比。在一串理想的脉冲周期序列中（如方波），正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。中文名占空比外文名DutyRatio，DutyCycle又名占空度、占空因数所属范畴电力应用通信引申义现象发生后持续与总时间的比目录1.1基本含义2.2理论定义3.3应用占空比基本含义编辑占空比(DutyRatio)在电信领域中有如下含义：例如：脉冲宽度1μs，信号周期4μs的脉冲序列占空比为0.25。在一段连续工作时间内脉冲占用的时间与总时间的比值。在CVSD调制（continuouslyvariableslopedeltamodulation）中，比特“1”的平均比例（未完成）。引申义：在周期型的现象中，某种现象发生后持续的时间与总时间的比。例如，在成语中有句话：「三天打鱼，两天晒网」，如果以三天为一个周期，“打渔”的占空比则为三分之一。占空比理论定义编辑占空比是指有效电平在一个周期之内所占的时间比率。方波的占空比为50%，占空比为0.5，说明正电平所占时间为0.5个周期。占空比定义1：如果占空比定义为d=rTc。那么，分量F为：F.一Ub(2d一1)及sin(n)夹角。脉宽调制波形同时应能明显看出从一个周期到另一个周期,傅里叶分量的幅值将随着占宽比发生的变化而变化。定义2：Dutycycle=Width(Delay+Width)含步进电机的CCD线阵列式位置传感器支架。传感器是CCD线阵列式位置传感器,它是一种新型的固体成像器件，是在大规模集成电路工艺基础上研制而成的模拟集成电路芯片。定义3：所谓占空比是指压缩机持续开启时间与控制周期之比。在确定占空比时必须满足压缩机两次开启时间间隔大于制冷系统高低压侧平衡所需最小时间。定义4：Ts为脉冲周期,Tw为脉冲宽度，定义τ=Tw/Ts×100τ称为占空比。PWM根据输入信号的大小对脉冲宽度进行调制，使得在一个载波周期内输出占空比是输入的函数。定义5：可见改变电源加在负载上正弦电压波形的个数和关断正弦电压波形个数的比率，称为占空比，(占空比用n表示)。改变占空比可实现交流调压.这种微机控制交流调压法属有级调压，由于级数(对应占空比)可以做得很多，故电压级差可以做得很小。定义6：系统工作原理如下，占空比的设定所谓占空比是指直流电机在一个通电与断电周期中其通电时间所占的比例常用下述公式表示：式中Ti—通电时间。定义7：因此黑色区域是探测器的有效区域，与探测元的窗口面积之比称为占空比，此比率的大小直接影响探测器输出信号的大小。定义8：在忽略开关管T和续流二级管D的正向压降的情况下：Uo=TONTON+TOFF·Ui式中TON为开关管T的导通时间TOFF为T的截止时间TONTON+TOFF称为占空比。定义9：001s，脉动电压的高电平时间与周期比称为“占空比”，“占空比”越大旋转电磁阀转动角越大，进气量就越多。由此可见,如果脉动电压中断，电磁阀线圈短路或旋转滑阀粘连总处于关闭状态，都不能使怠速空气通过,造成怠速工况熄火。定义10：该电压持续时间和周期之比称为占空比，占空比越大，即电压持续时间越长，对应电枢上的电流平均值越大,旋转滑阀的旋转角度越大,空气通道中所通过的空气量也越多。占空比应用编辑现代汽车的控制精度越来越高，特别是在电控系统中，以前所采用的一些普通的开关式的执行器件已经不能满足现代轿车的控制要求了，比如说EGR系统，怠速控制系统，燃油蒸发控制系统等等。准确地说，占空比控制应该称为电控脉宽调制技术，它是通过电子控制装置对加在工作执行元件上一定频率的电压信号进行脉冲宽度的调制，以实现对所控制的执行元件工作状态精确，连续的控制。近几年上海通用别克轿车所采用的线性EGR系统实际上就是利用了这一技术从而实现了EGR阀的线性开关功能。那么为什么我们又将电控脉宽调制技术称作占空比控制技术呢，事实上，占空比是对电控脉宽调制的引申说明，占空比实质上是指受控制的电路被接通的时间占整个电路工作周期的百分比。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。而且，如果PWM是由单片机产生的，那么他的频率和位数是成反比的（一些低端的单片机频率基本是确定的，位数也是确定的，不存在这个问题），比如说，单片机频率10M，如果PWM频率是5M，那么一个PWM周期内就只有两个机器周期，那么占空比的值就只有0、50%、100%这三种。如果PWM频率是5k，那么一个PWM周期有2000个机器周期，占空比最小就可以去到1/2000=0.05%。所以实际运用中，要根据硬件因素设定频率，一旦设定了，也就不需要更改了，因为硬件是不会改变的。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。