第十一章 直流脉宽调制(PWM)变换器-改

pwm脉宽调制原理
PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）是一种通过改变
信号的脉冲宽度来实现信号控制的方法。

其原理是在一定时间内，通过控制开关的状态（通/断）来调整信号的占空比，从
而实现对信号的控制。

实现PWM的主要元件是一个可控开关，通常是一个晶体管或MOSFET。

在一个周期内，开关会重复进行开和关的操作，开关的状态由控制信号决定。

在一个周期中，信号的高电平时间称为“脉冲宽度（PW）”，
低电平时间称为“脉冲间隔（PI）”。

脉冲宽度和脉冲间隔的和
为周期时间（T）。

脉冲宽度的改变会导致信号的占空比发生变化。

占空比（Duty Cycle）表示每个周期内高电平（开）时间与周期时间的比例。

占空比通常用百分比表示。

通过改变占空比，可以实现对信号的控制。

当占空比为0%时，信号处于全低电平状态；当占空比为100%时，信号处于全高
电平状态；当占空比为50%时，信号在一个周期内平均为高
低电平。

PWM信号的频率也是需要考虑的因素。

频率是指单位时间内
重复脉冲的次数，通常以赫兹（Hz）来表示。

频率越高，PWM信号的变化越快。

PWM的应用非常广泛，其中一些常见的应用包括电机控制、LED亮度调节、音频放大器等。

通过改变PWM信号的占空比和频率，可以实现对这些电路和设备的精确控制。

简述直流pwm变换器电路的基本结构直流PWM（脉冲宽度调制）变换器是一种将直流电源转换为可变直流电压的电路，在许多电力电子应用中被广泛使用，如直流-直流转换器、直流-交流变换器、直流-无刷驱动器等。

其基本结构包括开关器件、变压器、滤波器和控制器等组成。

开关器件是直流PWM变换器的核心部件，通常是功率MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）或IGBT（绝缘栅双极型晶体管），用于将输入直流电压通过开关控制转换成脉冲电压。

变压器是直流PWM变换器中非常重要的部件，用于升降电压以适应不同的负载需求。

它由输入绕组和输出绕组组成，通过调整绕组的匝数比可以实现输入电压到输出电压的变换。

滤波器是直流PWM变换器中的关键部件，用于滤除开关器件产生的高频脉冲，并提供稳定的输出电压。

典型的滤波器包括电容器和电感器组成的LC滤波器，其工作原理是通过电容器储存电能和电感器释放电能来抑制高频噪声。

控制器是直流PWM变换器的智能部件，用于监测负载和输入电压，并相应地控制开关器件的开关频率和占空比，以稳定输出电压。

控制器通常由比较器、反馈电路和脉宽调制（PWM）信号发生器组成，其中比较器用于比较输出电压和参考电压，反馈电路用于将误差信号反馈给PWM信号发生器，进而调整开关频率和占空比。

基本上，直流PWM变换器可以分为两种类型：降压型和升压型。

降压型直流PWM变换器的输入电压大于输出电压，通过控制开关器件的导通和截止来实现将输入电压降低到较低的输出电压。

当开关器件导通时，输入电压通过变压器传导到输出端，产生输出电压；当开关器件截止时，变压器中的能量通过二极管的反向恢复到输入端。

升压型直流PWM变换器的输入电压小于输出电压，通过控制开关器件的导通和截止来实现将输入电压升高到较高的输出电压。

当开关器件导通时，输入电压经过变压器升压到输出电压；当开关器件截止时，变压器中的能量通过电感器的反向恢复到输出端。

在实际应用中，直流PWM变换器的运行稳定性和效率是非常重要的考虑因素。

脉宽调制（PWM）的原理与应用1. 脉宽调制（PWM）概述脉宽调制（PWM）是一种常用的调制技术，用于控制电子设备中的信号的占空比。

在PWM技术中，周期固定，而信号的脉宽可以根据需要调整。

这种技术可以模拟连续信号，并用于各种应用，如电机控制、光控制和通信系统等。

2. 脉宽调制（PWM）的工作原理脉宽调制（PWM）的工作原理基于占空比的调节来控制输出信号的平均功率。

PWM信号由两个元素组成：周期和脉宽。

周期是信号的总时间长度，脉宽表示信号在一个周期内处于高电平状态的时间长度。

通常情况下，PWM信号的周期是固定的，决定了信号的重复频率。

脉宽则是可调节的，可以通过改变脉宽来控制输出信号的占空比。

占空比是高电平存在的时间与一个周期的比例。

脉宽调制的基本原理是，在一个周期内改变信号的脉宽，来控制输出信号的平均功率。

当脉宽较小的时候，平均功率较低；当脉宽较大的时候，平均功率较高。

3. 脉宽调制（PWM）在电机控制中的应用脉宽调制（PWM）在电机控制中被广泛应用。

通过改变PWM信号的脉宽，可以调整电机的转速和扭矩输出。

3.1 电机转速控制脉宽调制（PWM）可以实现电机的转速控制。

通过改变PWM信号的脉宽，可以改变电机的输入电压，从而控制电机的转速。

较大的脉宽将产生较高的平均电压，从而使电机转速增加；较小的脉宽将产生较低的平均电压，从而使电机转速减小。

3.2 电机扭矩控制脉宽调制（PWM）还可以实现电机的扭矩控制。

通过改变PWM信号的脉宽，可以改变电机的平均电流，从而控制电机的输出扭矩。

较大的脉宽将产生较高的平均电流，从而使电机输出扭矩增加；较小的脉宽将产生较低的平均电流，从而使电机输出扭矩减小。

4. 脉宽调制（PWM）在光控制中的应用脉宽调制（PWM）在光控制中也有广泛的应用。

通过改变PWM信号的脉宽，可以控制LED灯的亮度。

4.1 LED亮度控制LED灯的亮度可以通过改变PWM信号的脉宽来控制。

较大的脉宽将使LED灯处于高亮度状态，而较小的脉宽将使LED灯处于低亮度状态。

摘要随着电力电子器件、计算机技术和控制理论的迅速发展，电气自动化技术也在日新月异的变化，电气传动自动化技术己广泛应用于各个工程领域。

目前，功率集成电路己将主电路器件、控制驱动、保护等集成一体，为电气传动自动控制系统机电一体化开辟了广阔的前景，数字PWM技术、微机控制及各种新型控制技术，如滑模变结构控制、自适应控制、鲁棒控制模糊控制等。

己日益渗入各类电气传动控制系统中。

而直流电动机是人类最早发明和应用的一种电机。

与交流电机相比，直流电机因结构复杂、维护困难、价格较贵等缺点制约了它的发展，应用不如交流电机广泛。

但由于直流电动机具有优良的起动、调速和制动性能，因此，在工业领域仍占有一席之地。

随着电力电子技术的发展，直流发电机虽有被可控速流电源取代的趋势，但从供电的的质量和可靠性来年看，直流民电机仍有一定的优势，困此在某些场合，例如化学工业中的电镀、电解等设备，直流电焊机和某些大型同步电机的励磁电源仍然使用直流发电机作为供电电源。

直流电动机、发电机目前还没有其它的电气设备能取代。

所以，还有一定的用武之地。

此设计为直流单闭环不可逆调速系统的设计。

直流单闭环不可逆调速系统直流电动机脉宽调制(PWM)控制器UC3637用于控制开环或闭环直流电动机速度或位置，其内部产生1路模拟误差电压信号，并输出2路PWM脉冲信号，这2路PWM脉冲信号与误差电压信号的幅值成正比，并与其极性相关，因此构成双向调速系统，实现PWM双输出，驱动电流能力为100 mA，该器件还具有限流保护、欠电压封锁及温度补偿等特点。

而驱动集成电路IR2110对PWM信号具有自举功能。

有2路完全独立的高保真输入输出通道，且这2路通道具有开通慢、关断快的防桥臂直通的互锁功能，可使电路可靠工作。

这里采用UC3637和IR2110设计一种直流电动机PWM开环控制电路，并与计算机控制系统相结合，实现对某种舵系统直流电动机的控制，进而验证该电路的正确性。

PWM开环控制电路该电路设计控制系统的目标是在计算机不同的给定信号下，电动机可快速达到指定位置，以满足系统性能要求。

直流脉宽调速系统脉宽调速系统的主电路采纳脉冲宽度调制（PWM）式变换器，脉宽调制式变换器是采纳脉冲宽度调制的一种斩波器。

直流斩波器节能效果显著，最初应用于直流电力机车，目前在中、小容量的调速系统中已得到广泛的应用。

与“晶闸管--直流电动机”系统相比，直流脉宽调速系统具有如下特点：1）采纳绝缘栅双极性晶体管(IGBT)、功率场效应管(P-MOSFET)、门极可关断晶闸管(GTO)、全控电力晶体管等电子器件，主电路简洁，所需功率元件少；且主电路工作在开关状态，损耗少、效率高。

2）开关频率高、电流连续、谐波成分低、电动机损耗小。

3）系统频带宽，快速性好、动态抗干扰力量强。

4）系统低速性能好、调速范围宽、稳态精度高。

直流脉宽调速系统的静、动态特性分析方法和晶闸管相位掌握的直流调速系统基本相同，区分仅在于主电路和脉宽调制掌握电路。

与前述晶闸管直流调速系统不同，直流脉宽调速系统的脉宽调制放大器常采纳电力晶体管（GTR）、功率场效应管（MOSFET）、绝缘栅双极晶体管(IGBT)或功率集成芯片等器件替换晶闸管变流器，因而它具有功率元件比晶闸管直流调速系统少、线路简洁、系统功率因数好、脉宽调制频率高（达2kHz～3kHz）、系统反应快、电机低速运转平稳、调速范围宽等优点。

1. PWM直流不行逆调速系统图5-51为PWM直流不行逆调速系统原理图，图中ASR为转速调整器，ACR为电流调整器，GT为三角波发生器，GP为脉冲发生器，AOP为过电流爱护单元，BC为电流变换器，BV为速度变换器，其技术数据如表所示。

表PWM直流不行逆调速装置技术参数型号规格见各厂样本直流额定电压直流额定电流静差度调速范围适用电动机功率180V或220V10A、30A、60A≤+0.4%（最高速）1:500(测速发电机反馈)1kW～10kW 2. PWM直流可逆调速系统。

脉宽调制(PWM)直流电动机控制器脉宽调制的全称为：Pulse Width Modulator，简称PWM。

由于它的特殊性能，常被用作直流回路中灯具调光或直流电动机调速。

这里将要介绍的就是利用脉宽调制(PWM)原理制作的马达控制器(见图1)。

有关电路已经在汽车仪表照明、车灯照明调光和计算机电源散热风扇方面得到应用。

该装置可用于12v 或24v 直流电路中，两者间只需稍做变动。

它主要是通过改变输出方波的占空比，使得负载上的平均接通时间从0-100％变化，以达到调整负载亮度/速度的目的。

技术指标：PWM 频率400Hz；PWM 功率消耗1.5mA(12V 电源、无负载和LED)；输出容量3A(采用IRF521 FET)；工作电压12V 或24V。

一、PWM 简介利用脉宽调制(PWM)方式实现调光/调速的好处是电源的能量能得到充分利用，电路的效率高。

例如：当输出为50％的方波时，脉宽调制(PWM)电路消耗的电源能量也为50％，即几乎所有的能量都转换为负载功率输出。

而采用常见的电阻降压调速时，要使负载获得电源最大输出功率50％的功率，电源必须提供71％以上的输出功率，这其中21％消耗在电阻的压降及热耗上。

有时电路的转换效率是非常重要的。

此外，采用脉宽调制(PWM)方式可以使负载在工作时得到满电源电压，这样有利于克服电机内在的线圈电阻而使电机产生更大的力矩。

当然，采用脉宽调制(PWM)方式实现调光/调速也有一些不利方面，如电路构成会稍许复杂，而且有可能会产生一些射频干扰(RFI)，要避免这个问题，在设计时可以考虑负载与控制器尽可能放在一起，以免它们之间的连线过长，必要时还可以考虑在电源处增加滤波器等方法。

二、工作原理电路原理见图1。

它主要由U1（LM324）和Q1 组成。

图1 中，由U1a、U1d 组成振荡器电路，提供频率约为400Hz 的方波/三角形波。

U1c 产生6V 的参考电压作为振荡器电路的虚拟地。

脉冲宽度调制器（PWM）调光调速⼀个脉冲宽度调制器（PWM）是⼀种可作为⼀种有效的调光器或DC马达速度控制器的装置。

这⾥所描述的电路是⼀个通⽤的设备，它可以控制⼏安培的直流设备。

该电路可在12或24伏电压⼯作，只有少数⼩的布线改变。

该设备已被⽤来控制汽车尾灯的亮度，并作为⽤于计算机的电源中使⽤的类型的⼩型直流风扇电机的转速控制。

⼀个PWM电路的⼯作原理是使⽅波与导通到关断⽐率的变量，在时间平均可以变化从0％到100％。

在这种⽅式中，可变的功率量被传递到负载。

PWM电路通过电阻功率控制器的主要优点是效率⾼，在50％的⽔平，PWM将使⽤约50％的全功率的，其中⼏乎全部被转移到负载，在50％的负载的电阻器功率将消耗约71％全功率，功率的50％去负载，另外21％被浪费了加热串联电阻。

负载效率⼏乎总是在太阳能和其他替代能源系统的⼀个关键因素。

脉冲宽度调制⼀个附加的优点是该脉冲到达满电源电压，将通过能够更容易地克服电机内部电阻产⽣更⼤的扭矩。

最后，在PWM电路，通⽤的⼩型电位器，可以使⽤，⽽需要对电阻控制器⼤型和昂贵的⾼功率可变电阻器，以控制各种各样的负载。

PWM电路的主要缺点是增加了复杂性，并产⽣射频⼲扰（RFI）的可能性。

RFI可以通过查找附近的负载控制器中，使⽤短引线，且在⼀些情况下，使⽤附加的滤波电源上的导线被最⼩化。

该电路具有⼀定的RFI旁路和⼀个AM⼴播位于下⼀只脚的距离所产⽣的⼲扰最⼩。

如果额外的过滤是必要的，⼀个汽车收⾳机线路电抗器可以放置在⼀系列的直流电源输⼊，确保不超过扼流圈的额定电流。

⼤多数RFI将来⾃涉及电源，负载和开关FET，Q1的⾼电流路径。

规格PWM频率：400赫兹额定电流：3 A与IRF521场效应管，>10A与IRFZ34N场效应管和散热⽚PWM电路电流：1.5毫安12V不带LED和⽆负载⼯作电压：12V或24V取决于选择状态原理PWM电路需要⼀个平稳运⾏的振荡器来操作。

PWM（脉宽调制）的基本原理及其应用实例脉宽调制(P ulse W idth M odulation)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，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。

模拟电路模拟信号的值可以连续变化，其时间和幅度的分辨率都没有限制。

9V电池就是一种模拟器件，因为它的输出电压并不精确地等于9V，而是随时间发生变化，并可取任何实数值。

与此类似，从电池吸收的电流也不限定在一组可能的取值范围之内。

模拟信号与数字信号的区别在于后者的取值通常只能属于预先确定的可能取值集合之内，例如在{0V, 5V}这一集合中取值。

模拟电压和电流可直接用来进行控制，如对汽车收音机的音量进行控制。

在简单的模拟收音机中，音量旋钮被连接到一个可变电阻。

拧动旋钮时，电阻值变大或变小；流经这个电阻的电流也随之增加或减少，从而改变了驱动扬声器的电流值，使音量相应变大或变小。

与收音机一样，模拟电路的输出与输入成线性比例。

尽管模拟控制看起来可能直观而简单，但它并不总是非常经济或可行的。

其中一点就是，模拟电路容易随时间漂移，因而难以调节。

能够解决这个问题的精密模拟电路可能非常庞大、笨重(如老式的家庭立体声设备)和昂贵。

模拟电路还有可能严重发热，其功耗相对于工作元件两端电压与电流的乘积成正比。

模拟电路还可能对噪声很敏感，任何扰动或噪声都肯定会改变电流值的大小。

数字控制通过以数字方式控制模拟电路，可以大幅度降低系统的成本和功耗。

此外，许多微控制器和DSP已经在芯片上包含了PWM控制器，这使数字控制的实现变得更加容易了。

简而言之，PWM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。

脉宽调制的基本原理
脉宽调制（Pulse Width Modulation，PWM）是一种电子技术，用于将模拟信号转换为数字信号。

它通过调整信号脉冲的宽度来表示模拟信号的幅值。

脉宽调制的基本原理是将一个固定频率的时钟信号与模拟信号进行比较，确定脉冲信号的高电平时间，从而表示模拟信号的幅值。

当模拟信号的幅值较大时，脉冲信号的高电平时间较长，而幅值较小时，脉冲信号的高电平时间较短。

具体来说，脉宽调制的实现方法有多种，其中最常见的是使用比较器和计数器。

比较器将时钟信号与模拟信号进行比较，并输出一个PWM信号。

计数器用于控制PWM信号的频率和高
电平时间。

通过调整计数器的计数值，可以改变PWM信号的
频率，而通过改变比较器的阈值，可以改变PWM信号的高电
平时间。

脉宽调制广泛应用于各种领域，例如电力电子、通信、音频放大器等。

其中最常见的应用是在直流变换器（DC-DC converter）中，用于实现高效率的电能转换。

此外，PWM还
可以用于控制电动机的速度，调节LED的亮度等。

总之，脉宽调制通过调整信号脉冲的宽度来表示模拟信号的幅值。

它的基本原理是比较模拟信号与时钟信号，并根据比较结果生成脉冲信号。

通过控制脉冲信号的频率和高电平时间，可以实现对模拟信号的精确表示和控制。

PWM（脉冲宽度调制PulseWidthModulation）原理1、 PWM原理2、调制器设计思想3、具体实现设计⼀、 PWM（脉冲宽度调制Pulse Width Modulation）原理：脉冲宽度调制波通常由⼀列占空⽐不同的矩形脉冲构成，其占空⽐与信号的瞬时采样值成⽐例。

图1所⽰为脉冲宽度调制系统的原理框图和波形图。

该系统有⼀个⽐较器和⼀个周期为Ts的锯齿波发⽣器组成。

语⾳信号如果⼤于锯齿波信号，⽐较器输出正常数A，否则输出0。

因此，从图1中可以看出，⽐较器输出⼀列下降沿调制的脉冲宽度调制波。

通过图1b的分析可以看出，⽣成的矩形脉冲的宽度取决于脉冲下降沿时刻t k时的语⾳信号幅度值。

因⽽，采样值之间的时间间隔是⾮均匀的。

在系统的输⼊端插⼊⼀个采样保持电路可以得到均匀的采样信号，但是对于实际中tk-kTs<（1）其中，x{t}是离散化的语⾳信号；Ts是采样周期；是未调制宽度；m是调制指数。

然⽽，如果对矩形脉冲作如下近似：脉冲幅度为A，中⼼在t = k Ts处，在相邻脉冲间变化缓慢，则脉冲宽度调制波x p(t)可以表⽰为：（2）其中，。

⽆需作频谱分析，由式（2）可以看出脉冲宽度信号由语⾳信号x(t)加上⼀个直流成分以及相位调制波构成。

当时，相位调制部分引起的信号交迭可以忽略，因此，脉冲宽度调制波可以直接通过低通滤波器进⾏解调。

⼆、数字脉冲宽度调制器的实现：实现数字脉冲宽度调制器的基本思想参看图2。

图中，在时钟脉冲的作⽤下，循环计数器的5位输出逐次增⼤。

5位数字调制信号⽤⼀个寄存器来控制，不断于循环计数器的输出进⾏⽐较，当调制信号⼤于循环计数器的输出时，⽐较器输出⾼电平，否则输出低电平。

循环计数器循环⼀个周期后，向寄存器发出⼀个使能信号EN，寄存器送⼊下⼀组数据。

在每⼀个计数器计数周期，由于输⼊的调制信号的⼤⼩不同，⽐较器输出端输出的⾼电平个数不⼀样，因⽽产⽣出占空⽐不同的脉冲宽度调制波。

脉宽调制逆变的基本原理脉宽调制逆变（Pulse Width Modulation，简称PWM）是一种将直流电源转换为交流电源的技术，它的基本原理是通过控制开关器件的导通时间来调节输出电压的脉宽比，从而实现输出电压的控制。

下面将详细介绍PWM逆变的基本原理。

PWM逆变的原理主要包括以下几个方面：开关器件、脉宽调制器、滤波器和输出负载。

1. 开关器件：PWM逆变电路通常由开关管控制电源的导通和截止，常见的开关器件有MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）和IGBT（绝缘栅双极性晶体管）等。

开关器件的导通和截止通过脉宽调制器产生的PWM信号控制。

2. 脉宽调制器：脉宽调制器主要用于产生PWM信号，它根据输入的控制信号和参考信号进行比较，然后通过比较结果控制开关器件的导通和截止时间，从而改变输出电压的脉宽比。

脉宽调制器常用的方法包括：基于模拟比较的PWM调制法和基于数字控制的PWM调制法。

2.1 基于模拟比较的PWM调制法：基于模拟比较的PWM调制法是将输入的控制信号与参考信号进行比较，通过比较结果操控开关器件的导通和截止。

比较器的输出信号可以通过RC滤波电路等方式滤掉高频噪声，得到平滑的PWM信号。

2.2 基于数字控制的PWM调制法：基于数字控制的PWM调制法是将输入的控制信号和参考信号转换成数字信号，通过数字控制器进行比较和处理，并通过数字-模拟转换器（Digital-to-Analog Converter，DAC）将数字信号转换为模拟PWM信号。

3. 滤波器：滤波器用于平滑PWM信号，将其转换为连续的电压波形。

PWM信号的脉冲宽度改变频率很高，如果不经过滤波处理，输出电压会出现很大的纹波。

常见的滤波器包括：RL滤波器和LC滤波器。

RL滤波器由电阻和电感构成，主要用于去除PWM信号的高频成分；LC滤波器由电感和电容构成，可以实现更好的滤波效果，用于去除PWM信号的高频成分和低频成分，使输出电压更加平滑。

一、双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计1.设计分析双闭环调整系统的传动系统结构图：直流PWM控制系统是直流脉宽调制式调速控制系统的简称，与晶闸管直流调速系统的区别在于用直流PWM变换器取代了晶闸管变流装置，作为系统的功率驱动器，系统构成原理图如下所示：直流PWM传动系统结构图其中属于脉宽调制调速系统主要由调制波发生器GM、脉宽调制器UPM、逻辑延时环节DLD 和电力晶体管基极的驱动器GD和脉宽调制（PWM）变换器组成。

最关键的部件为脉宽调制器。

模拟式脉宽调制器本质为电压-脉冲变换装置，它是由一个运算放大器和几个输入信号构成电压比较器。

去处放大器工作在开环状态，在电流调节器的输出控制信号Uс的控制下，产生一个等幅、宽度受Uс控制的方波脉冲序列，为PWM变频器提供所需的脉冲信号。

脉宽调制器按所加输入端调制信号不同，可分为锯齿波脉宽、三角波脉宽调制器。

目前就用较多脉宽调制信号由数字方法来产生，如专用集成PWM控制电路及单片微机所构成的脉宽调制器。

双闭环调速系统的结构图直流双闭环调速系统的结构图如图1所示，转速调节器与电流调节器串极联结，转速调节器的输出作为电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制PWM装置。

其中脉宽调制变换器的作用是：用脉冲宽度调制的方法，把恒定的直流电源电压调制成频率一定、宽度可变的脉冲电压序列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节电机转速，达到设计要求。

双闭环调速系统的结构图调速系统起动过程的电流和转速波形如图2所示，这时，启动电流成方波形，而转速是线性增长的。

这是在最大电流（转矩）受限的条件下调速系统所能得到的最快的起动过程。

(a)带电流截止负反馈的单闭环调速系统起动过程(b)理想快速起动过程图2 调速系统起动过程的电流和转速波形 H 桥式可逆PWM 变换器的工作原理：PWM 控制的示意图如图3所示:可控开关S 以一定的时间间隔重复地接通和断开，当S 接通时，供电电源Us 通过开关S 施加到电动机两端，电源向电机提供能量，电动机储能：当开关S 断开时，中断了供电电源Us 向电动机电流继续流通。

pwm控制的基本原理PWM控制的基本原理。

PWM（脉宽调制）是一种常见的控制方式，它在电子设备中有着广泛的应用。

本文将从PWM控制的基本原理入手，介绍其工作原理、应用场景及优缺点。

首先，我们来了解一下PWM控制的工作原理。

PWM控制是通过改变信号的占空比来控制电路的开关状态，从而实现对电路的控制。

在PWM控制中，信号的占空比是指信号中高电平（ON）所占的时间与一个完整周期内的时间比例。

通过改变占空比，可以控制输出信号的平均功率，从而实现对电路的控制。

PWM控制的应用场景非常广泛，其中包括电机控制、LED调光、DC-DC变换器等。

在电机控制中，PWM控制可以通过改变电机的供电电压和频率来实现对电机转速的精确控制。

在LED调光中，PWM控制可以通过改变LED的亮度，实现对光照强度的调节。

在DC-DC变换器中，PWM控制可以通过改变开关管的占空比，实现对输出电压的调节。

当然，PWM控制也存在一些优缺点。

其优点包括控制精度高、能耗低、成本低等。

而缺点则包括在一些特定应用场景下可能会产生电磁干扰、需要滤波等。

因此，在实际应用中，需要根据具体的情况来选择是否使用PWM控制。

总的来说，PWM控制作为一种常见的控制方式，具有着广泛的应用前景。

通过改变信号的占空比，可以实现对电路的精确控制，从而满足不同应用场景的需求。

当然，在使用PWM控制时，也需要注意其优缺点，选择合适的应用场景，以实现最佳的控制效果。

通过本文的介绍，相信读者对PWM控制的基本原理有了更深入的了解。

希望本文能够为大家对PWM控制的理解提供一些帮助。

直流脉宽调制系统主要指脉冲宽度调制(pwm)
pwm器件概述
pwm器件是随着开关电源的发展和半导体集成技术的发展而出现的。

开关电源是一种高频电源转换电路，采用开关器件来控制未经稳压的直流输入电源，配合相应的滤波线路，产生稳定的直流输出，输出电压的高低取决于开关器件的占空比。

早期的开关电源采用分立器件，但结构复杂，性能也不理想。

随着半导体技术的发展，开关电源控制所需的集成开关稳压器控制芯片应运而生，这就是脉冲宽度调制（pwm）器件，而且功能不断完善，性能不断提高，而外接元件却越来越少，这使得开关电源的设计大大简化，同时性能逐步提高，促进了开关电源的发展。

用pwm器件设计的开关电源以其体积小、重量轻、效率高、可靠性好等显著优势在民用和军用电子产品中发挥着日益重要的作用。

pwm器件的功能
pwm器件的种类比较多，功能上也有所差别。

pwm器件是根据输出反馈，调节脉冲方波的占空比，以此来驱动功率器件、高频变压器、整流、滤波等电路，从而得到稳定的直流输出电压，pwm器件在开关电源中完成脉宽调制作用，大多数pwm器件还具有工作电压的滞回、软启动、快速关闭、电流限制等辅助功能，只需外接少数阻容元件、分立器件和输出高频变压器即可实现性能比较理想的开关电源。

pwm器件的结构
pwm器件的内部结构比较复杂，不同种类pwm器件的结构也不完全相同。

大多数pwm器件都具有基准电压部分、振荡部分、调宽控制部分、误差放大部分、电流限制部分、输出部分等，另外，有的种类还有软启动控制部分、快速关闭部分、欠压锁定部分等辅助部分。

直流脉宽调制(PWM)变换器
直流pwn变换器在一个开关周期内；当0
什么是PWM脉宽调制脉冲宽度调制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，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，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中
所谓脉宽，其实就是指脉冲的宽度。

举个例：我们放一盆水，一直不停的放要1分钟放满，但我为了控制放满的时间，在每一秒的时间里需要开一下，关一下。

而这开和关的时间比值就可以认为是脉冲的占空比，开的时间长，相应的关的时间就会缩短（每秒必须完成一次开和关，相当于脉冲的频率）。

而放满的时间就可以通过这样的方式来调节（相当于控制输出）这样通过调整开和关的时间（脉冲宽度）来调整输出的，就是脉宽调制。

基本原理控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。

也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲，使各脉冲的等值电压为正弦波形，所获得的输出平滑且低次谐波少。

优点：从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。

让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。

噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时，也才能对数字信号产生影响。

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