第二章5-PWM调制

pwm同步调制和异步调制
PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）是一种常见的调制技术，用于在模拟信号和数字信号之间进行转换。

在PWM中，信号的周期固定，通过调整脉冲的宽度来改变信号的幅度。

同步调制和异步调制是两种不同的PWM调制方法。

1. 同步调制（Synchronous PWM Modulation）：
-定义：在同步调制中，PWM信号的产生与系统的时钟同步。

-优势：由于同步调制与系统时钟同步，能够减小系统中的时钟抖动，提高精度。

-应用：适用于对时钟同步要求较高的应用场景，如精密控制系统。

2. 异步调制（Asynchronous PWM Modulation）：
-定义：在异步调制中，PWM信号的产生与系统的时钟无关。

-优势：由于不依赖于系统时钟，更加灵活，适用于一些对时钟同步要求不高的场景。

-应用：适用于一些对精度要求不是特别高的场合，同时可以减小对系统时钟的依赖性。

在实际应用中，选择同步调制还是异步调制取决于具体的需求和系统设计。

同步调制通常用于对信号精度要求较高的场景，而异步调制则更适用于对精度要求较低或系统资源受限的情况。

需要根据具体的工程要求和系统特点来选择适当的PWM调制方法。

PWM控制原理范文PWM(脉宽调制)是一种控制技术，用于通过控制电平的脉冲宽度来控制电子设备的输出功率。

在PWM控制中，周期性方波信号的占空比会根据需要进行调整，从而实现对电子设备的精确控制。

PWM控制的核心是周期性方波信号。

该信号具有固定的周期，通常称为PWM周期。

在一个PWM周期内，方波信号会在高电平和低电平之间切换。

占空比则表示了高电平的时间与整个PWM周期的比例。

占空比越高，高电平的时间越长，输出功率也就越高。

通过改变PWM周期和占空比，可以控制电子设备的输出功率。

当PWM周期较长时，每个高电平的时间相对于整个周期的比例较小，输出功率也较低；反之，当PWM周期较短时，每个高电平的时间相对于整个周期的比例较大，输出功率也较高。

因此，通过调整PWM周期和占空比，可以实现对设备输出功率的精确控制。

PWM控制可以应用于各种电子设备中，如马达电机控制、LED亮度控制等。

以马达电机控制为例，PWM控制可以通过改变马达电机的输入电压的占空比来控制马达转速。

在低占空比下，马达转速较低，输出功率较小；而在高占空比下，马达转速较高，输出功率也较大。

通过精确调整占空比，可以实现对马达电机转速的精确控制。

在实际应用中，PWM控制通常借助于专门的PWM芯片或微控制器。

这些芯片或微控制器可以根据输入的控制信号，自动产生期望的PWM波形，并将其输出给被控设备。

借助这些芯片或微控制器，PWM控制可以更加简单和高效。

总结起来，PWM控制通过调整方波信号的周期和占空比，实现对电子设备输出功率的精确控制。

它在各种电子设备的控制中应用广泛，并通过专门的芯片或微控制器来实现。

pwm脉宽调制原理
PWM脉宽调制原理
PWM，即脉宽调制（Pulse Width Modulation），是一种通过控制信号的脉冲宽度来实现模拟信号的技术。

在电子领域中，PWM技术被广泛应用于控制系统、变频调速、电源供应等方面。

PWM脉宽调制原理基本上可以概括为通过改变信号的占空比来控制输出信号的电压或功率。

在PWM脉宽调制中，信号的周期是固定的，而脉冲的宽度则根据控制信号的变化而改变。

通过控制脉冲的宽度，可以实现对输出信号的精确控制。

通常情况下，信号的占空比被定义为脉冲的宽度与周期的比值，通常以百分比表示。

PWM脉宽调制技术的原理可以简单地解释为：当信号的占空比增大时，输出信号的电压或功率也会随之增大；反之，当信号的占空比减小时，输出信号的电压或功率也会相应减小。

因此，通过改变信号的占空比，可以实现对输出信号的精确控制。

在实际应用中，PWM脉宽调制技术被广泛应用于电子设备中，如直流电机的调速控制、逆变器的控制、电源供应的调节等。

通过PWM 技术，可以实现对电子设备的精确控制，提高系统的稳定性和效率。

除了在电子设备中的应用外，PWM脉宽调制技术还被广泛应用于照明领域。

通过调节LED灯的PWM信号，可以实现对灯光的亮度和
颜色的精确控制，实现节能和环保的效果。

总的来说，PWM脉宽调制技术是一种非常有效的控制技术，可以广泛应用于电子设备、照明领域等各个领域。

通过控制信号的脉冲宽度，可以实现对输出信号的精确控制，提高系统的稳定性和效率。

PWM技术的不断发展和应用将为电子领域带来更多的创新和发展。

PWM控制基本原理详解PWM控制基本原理详解PWM控制基本原理详解： PWM脉宽调制，是靠改变脉冲宽度来控制输出电压，通过改变周期来控制其输出频率。

而输出频率的变化可通过改变此脉冲的调制周期来实现。

这样，使调压和调频两个作用配合一致，且于中间直流环节无关，因而加快了调节速度，改善了动态性能。

由于输出等幅脉冲只需恒定直流电源供电，可用不可控整流器取代相控整流器，使电网侧的功率因数大大改善。

利用PWM逆变器能够抑制或消除低次谐波。

加上使用自关断器件，开关频率大幅度提高，输出波形可以非常接近正弦波。

PWM变频电路具有以下特点：1. 可以得到相当接近正弦波的输出电压2. 整流电路采用二极管，可获得接近1的功率因数3. 电路结构简单4. 通过对输出脉冲宽度的控制可改变输出电压，加快了变频过程的动态响应现在通用变频器基本都再用PWM控制方式，所以介绍一下PWM 控制的原理PWM基本原理脉宽调制（PWM）。

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斜波谐波少。

按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，即可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。

在采样控制理论中有一个重要的结论，即冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上，其效果基本相同。

冲量既指窄脉冲的面积。

这里所说的效果基本相同。

是指该环节的输出响应波形基本相同。

如把各输出波形用傅里叶变换分析，则它们的低频段特性非常接近，仅在高频段略有差异。

根据上面理论我们就可以用不同宽度的矩形波来代替正弦波，通过对矩形波的控制来模拟输出不同频率的正弦波。

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个彼此相连的脉冲所组成的波形。

这些脉冲宽度相等，都等于∏／n ，但幅值不等，且脉冲顶部不是水平直线，而是曲线，各脉冲的幅值按正弦规律变化。

PWM调速原理1. 引言脉宽调制（PWM，Pulse Width Modulation）是一种常用的数字调制技术，主要用于控制电流、电压或功率的大小。

PWM调速技术可以通过调整数字信号的占空比来实现对电机或其他设备的调速控制。

本文将介绍PWM调速的原理以及应用。

2. PWM调速原理PWM调速原理是基于脉宽调制技术，通过控制信号的高电平时间占总周期时间的比例来控制输出设备的电流、电压或功率。

通常，PWM调速主要使用矩形波形信号来实现。

2.1 PWM调速信号的形式PWM调速信号是一个周期性的矩形波形信号，周期T表示一个完整的波形信号周期。

信号的高电平时间为t1，低电平时间为t2，占空比D表示高电平时间t1与总周期T的比例，即D = (t1 / T)。

2.2 PWM调速的工作原理PWM调速的工作原理基于人眼对光线变化的感知特性。

对于LED灯或电机等设备，当PWM调速信号的高电平时间比例增加时，设备输出的亮度或速度也会相应增加。

同样，当PWM调速信号的高电平时间比例减少时，设备输出的亮度或速度也会相应减少。

例如，当PWM调速信号的占空比为50%时，设备输出的功率为输入功率的一半。

当PWM调速信号的占空比为80%时，设备输出的功率为输入功率的80%。

2.3 PWM调速的优势PWM调速具有以下几个优势： - 精准控制：通过调整PWM调速信号的占空比，可以实现对设备的精确控制，使设备的输出满足需求。

- 响应快速：由于PWM调速信号的周期较短，设备对控制信号的变化响应迅速，可以快速调整设备的状态。

- 节能降耗：PWM调速可以通过调整设备的工作状态来实现能量的节约和减少设备的耗损。

3. PWM调速的应用PWM调速广泛应用于各种电子设备中，如电机控制、LED 灯控制等。

下面介绍几个典型的PWM调速应用：3.1 电机控制电机控制是PWM调速的重要应用领域之一。

通过控制PWM信号的占空比，可以实现对电机转速的调节。

PWM调光电路简介PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）是一种常用的电子调光技术，通过在一定时间内改变信号的脉冲宽度来控制电路的输出功率。

在此文档中，我们将介绍PWM调光电路的工作原理和应用场景。

工作原理PWM调光电路的核心是一个可调节占空比的脉冲信号发生器。

脉冲信号的占空比表示高电平状态所占的时间与一个周期的总时间的比例。

通过改变脉冲信号的占空比，可以控制输出功率的大小。

一般来说，PWM调光电路包含以下几个主要组成部分：1.脉冲信号发生器：用于产生PWM信号的电路。

现代PWM调光电路中，常使用微控制器或专用IC来实现脉冲信号发生器。

发生器可根据控制信号来调节脉冲的占空比。

2.功率调节电路：用于调节输出功率的电路。

功率调节电路接收PWM脉冲信号，并根据信号的占空比来调节工作装置（如灯具或电机）的电压、电流或频率，从而实现调光或调速效果。

3.控制信号源：用于提供PWM调光电路的控制信号的电路或设备。

控制信号源可以是人为输入的信号（如旋钮、按钮等），也可以是其他传感器的输出信号（如光线传感器、温度传感器等）。

应用场景PWM调光电路在很多领域都有广泛的应用，以下是一些常见的应用场景：家庭照明家庭照明系统中常使用PWM调光电路来实现灯具的亮度调节。

通过改变PWM信号的占空比，可以控制灯光的亮度。

对于白炽灯、荧光灯和LED等不同类型的光源，可以使用不同的功率调节电路来适配。

工业自动化工业自动化设备中，PWM调光电路可以用于调节电机的转速。

通过改变PWM信号的占空比，可以调节电机的供电电压或频率，从而实现精确的调速效果。

这在自动化生产线、机器人和工业机械等领域中非常常见。

汽车电子汽车电子系统中，PWM调光电路广泛应用于内部照明、车灯和显示屏等设备的调光。

通过调节PWM信号的占空比，可以控制车灯的亮度和照明系统的功率，从而提升能效和亮度调节的灵活性。

能源管理在能源管理领域，PWM调光电路可以用于太阳能发电系统中的最大功率点追踪（MPPT）控制。

pwm脉冲宽度调制原理好，今天我们来聊聊PWM脉冲宽度调制原理，听起来很高大上的样子，但其实就是个有趣的小玩意儿。

想象一下，你在玩遥控车，按下按钮，它就开始飞快地跑起来。

这背后其实就有一个小小的秘密，那就是PWM。

其实PWM就像是一种调音器，能让我们的设备根据需要调节“声音”，也就是电流的强度。

简单说，就是通过控制电流开关的时间长短，来调整电机的转速或者LED灯的亮度。

就像你在开灯的时候，调节调光器，想亮点就多开点，想暗点就少开点，这样就能得到你想要的效果。

这玩意儿可是非常聪明的哦。

想象一下，PWM就像一个非常会做饭的大厨，拿着自己的菜谱，分分钟给你调制出各种美味。

比如说，厨师可以通过调节火候，来让你的菜又嫩又香，PWM也是如此。

通过调节脉冲的宽度，来让设备在不同的状态下工作。

这脉冲的时间长了，电流也就大，设备就转得快；脉冲的时间短了，电流就小，设备就慢了，真是个神奇的道理。

这个原理在我们生活中可谓是无处不在。

说到这里，你可能会问，PWM和我有什么关系呢？别着急，听我慢慢说。

想想你的智能手机，手机屏幕的亮度就是用PWM来调节的。

当你在阳光下看手机屏幕，亮度调高点，看得清楚；在晚上，调低点，眼睛舒服。

就像夜深人静时，调小音量，不打扰到别人，这样的道理。

再说说电动玩具，很多小朋友都爱。

玩具里的电机，转得飞快，没错，PWM在背后默默地支持着你的小乐趣。

电动火车，电动小车，都是通过PWM来控制速度的，让你的小玩具生动有趣，仿佛有了生命。

谁说大人的世界才能玩高科技，小朋友们也是能玩的开心，哈哈。

说到这里，PWM还有个妙用，那就是节能。

大家都知道，节能环保是我们现在提得最热的话题。

用PWM调节亮度或者转速，可以减少不必要的电能消耗。

就像你平时省电一样，没事的时候关掉灯，不光是为了省钱，更是为了保护环境。

用PWM来控制设备，既能让我们享受生活，又能为地球出一份力，简直是双赢嘛。

PWM在音频设备中的应用也是别具一格。

(2)PWM （脉冲宽度调制）原理与实现 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 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。

H 谁制泉理国 Lb ）関制的渥形酣通过图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 tk 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<<Ts 的情况，均匀采样和非均匀 采样差异非常小。

如果假定采样为均匀采样，第k 个矩形脉冲可以表示为：毎二（喝）]（1）其中，x{t}是离散化的语音信号；Ts 是采样周期；6 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，'变化缓慢，则脉冲宽度调制波X p （t ）可以表示为：A r®x （0 対一 [l 十4迟一在相邻脉冲间^(0 = —其中，兀。

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。

当兀心时，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。

请坏计救器—时钟仁号u比君睜一殊冲劇匣韻槪汝再疗器RI2歆芋毗神竜嚏谓蕭器同构唱图中，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。

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。