pwm转电压电路 微积分

三相电压源型PWM整流器PI调节器参数整定的原理和方法1引言1.1 PID调节器简介在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。

PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。

目前，在工业过程控制中，95%以上的控制回路具有PID结构。

当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。

PID控制，实际中也有PI和PD控制。

PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的，其原理图如图1-1所示。

图1-1 PID控制系统原理图PID控制器传递函数常见的表达式有以下两种：（1）()ip dKG s K K ss=++，Kp代表比例增益，Ki代表积分增益，Kd代表微分增益；（2）1()p diG s K T sT s=++（也有表示成1()(1)p diG s K T sT s=++），Kp代表比例增益，Ti代表积分时间常数，Td代表微分时间常数。

这两种表达式并无本质区别，在不同的仿真软件和硬件电路中也都被广泛采用。

⏹比例（P，Proportion）控制比例控制是一种最简单的控制方式，其控制器的输出与输入误差信号成比例关系，能及时成比例地反映控制系统的偏差信号，偏差一旦产生，调节器立即产生控制作用，以减少偏差。

当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（Steady-state error）。

⏹积分（I，Integral）控制在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。

对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统（System with Steady-state Error）。

为了消除稳态误差，在控制中必须引入“积分项”。

998 0 1320010001581161161655350655350800180080008080111608010010 10脉宽调制(PWM)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)。

PW整流电路的原理分析摘要：无论是不控整流电路，还是相控整流电路，功率因数低都是难以克服的缺点.PW整流电路是采用PW控制方式和全控型器件组成的整流电路，本文以《电力电子技术》教材为基础，详细分析了单相电压型桥式PW整流电路的工作原理和四种工作模式。

通过对PW整流电路进行控制，选择适当的工作模式和工作时间间隔，交流侧的电流可以按规定目标变化，使得能量在交流侧和直流侧实现双向流动，且交流侧电流非常接近正弦波，和交流侧电压同相位，可使变流装置获得较高的功率因数。

1概述传统的整流电路中，晶闸管相控整流电路的输人电流滞后于电压，其滞后角随着触发角的增大而增大，位移因数也随之降低。

同时输人中谐波分量也相当大，因此功率因数很低。

而二极管不控整流电路虽然位移因数接近于1,但输人电流中谐波分量很大，功率因数也较低。

PW整流电路是采用PW控制方式和全控型器件组成的整流电路，它能在不同程度上解决传统整流电路存在的问题。

把逆变电路中的SPW控制技术用于整流电路，就形成了PW整流电路。

通过对PW整流电路进行控制，使其输人电流非常接近正弦波，且和输人电压同相位，则功率因数近似为1。

因此，PW整流电路也称单位功率因数变流器。

参考文献［1］在第6章“PW控制技术”中增添了“ PW整流电路及其控制方法” 这一部分内容。

但在PW整流电路的工作原理中介绍篇幅较少，只是针对PW整流电路的运行方式相量图进行分析，没有分析其工作过程。

对PWM整流电路不熟悉的教师在了解这部分内容时普遍感觉吃力。

1单相电压型桥式PW整流电路电压型单相桥式PW整流电路最早用于交流机车传动系统，为间接式变频电源提供直流中间环节，其电路如图I所示。

每个桥臂由一个全控器件和反并联的整流二极管组成。

L为交流侧附加的电抗器，在PW整流电路中是一个重要的元件，起平衡电压、支撑无功功率和储存能量的作用。

为简化分析，可以忽略L的电阻。

图1电压型单相桥式PW整流电路除必须具有输人电感外，PW整流器的电路结构和PW逆变电路是相同的。

children s day英文作文Children's Day is a special day for kids all around the world. It's a time for them to have fun, play games, and receive gifts. It's a day to celebrate the joy and innocence of childhood.On Children's Day, many schools and communities organize fun activities for kids. There are games, performances, and sometimes even special treats like candy and ice cream. It's a day for kids to feel special and appreciated.For parents, Children's Day is a time to show their love and affection for their kids. They may spend extra time with them, take them out for a special meal, or give them a thoughtful gift. It's a day to make kids feel loved and cherished.Children's Day is also a time to raise awareness about the rights and well-being of children. It's a reminder thatall kids deserve to be happy, healthy, and safe. It's a day to advocate for the needs of children everywhere.In some countries, Children's Day is a national holiday, which means kids get the day off from school. It's a chance for them to relax and have fun with their friends and family. It's a day for kids to simply enjoy being kids.No matter how it's celebrated, Children's Day is a time to honor and appreciate the little ones in our lives. It'sa day to recognize their importance and to let them knowhow much they are loved. It's a day for kids to feel valued and cherished.。

PWM的工作原理脉宽调制PWM是开关型稳压电源中的术语。

这是按稳压的控制方式分类的，除了PWM型，还有PFM型和PWM、PFM混合型。

脉宽宽度调制式（PWM）开关型稳压电路是在控制电路输出频率不变的情况下，通过电压反馈调整其占空比，从而达到稳定输出电压的目的。

随着电子技术的发展，出现了多种PWM技术，其中包括：相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等，而在镍氢电池智能充电器中采用的脉宽PWM法，它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形，通过改变脉冲列的周期可以调频，改变脉冲的宽度或占空比可以调压，采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。

可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制充电电流的目的。

pwm的定义脉宽调制(PWM)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。

1.名词PWM：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。

其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，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。

脉冲宽度调制（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。

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。

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。

MCU：用人话叫单片机LM336：就是一个稳压管精密的2.5V并联稳压二极管。

单片基准如低温度系数2.5V齐纳二极管那样工作，动态阻抗为0.2Ω。

电路上提供的第三个端子能方便地对基准电压和温度系数进行微调。

该系列器件适用于作数字电压表、电源或运放电路的精密2.5V电压基准（Vz）。

2.5V电压基准使它能方便地从5V逻辑电源得到稳定的基准。

因为该系列是并联稳压器，所以它们可用作正或负电压基准。

pwm 通过微分+积分电路PWM（Pulse Width Modulation）是一种通过调制脉冲的宽度来控制电压电流的技术。

它常常被用于调节电机的速度、控制电源输出、模拟信号发生器等领域。

而通过微分+积分电路对PWM信号进行处理，可以实现更精确的控制和稳定的输出。

在这篇文章中，我们将探讨PWM信号处理中的微分+积分电路原理和应用。

首先，让我们来了解一下微分和积分电路的基本原理。

微分电路可以对输入信号的变化率进行测量，它会放大输入信号的斜率，并产生符号与输入信号变化方向相反的输出。

而积分电路会对输入信号进行积分，产生一个与输入信号变化量成正比的输出。

这两种电路分别对信号的变化率和变化量进行了处理，可以帮助我们更精确地控制信号和系统的输出。

在PWM信号处理中，微分+积分电路可以帮助我们实现对PWM信号的精确控制和稳定输出。

通过微分电路的斜率放大和积分电路的累积效应，我们可以实现对PWM信号的调节和平滑。

这对于一些对输出要求较高的系统（如医疗设备、航空航天应用等）来说，是非常重要的。

在实际应用中，微分+积分电路可以应用在电机控制、温度控制、光照控制等各种领域。

比如，在电机控制中，微分+积分电路可以帮助我们更精确地控制电机的速度和位置；在温度控制中，微分+积分电路可以实现更精确的温度调节；在光照控制中，微分+积分电路可以帮助我们更精确地控制光照的强度和频率。

另外，微分+积分电路还可以用于滤波和降噪。

在一些噪声较大的环境下，微分+积分电路可以帮助我们去除噪声，实现信号的稳定输出。

这对于一些对信号要求较高的应用来说，也是非常有用的。

总之，通过微分+积分电路对PWM信号进行处理，可以实现对信号的精确控制和稳定输出。

在各种应用领域中，微分+积分电路都有着重要作用，可以帮助我们实现更精确、更稳定的控制。

希望这篇文章能对读者有所帮助，谢谢阅读！。

PWM如何线性转化为电压，集成方案推荐
PWM信号是脉宽调制信号，可以转化成电压信号，所转化成的电压信号与PWM的占空比有着直接的关系。

所谓占空比，就是指在一个周期中高电平占整个周期的比例。

1 PWM如何与电压建立关系占空比越大那么对应的电压也就越高；占空比越小，所对应的电压也就也低。

两个极端：1)如果占空比为0%，那么就是持续的低电平，电压为零；2)如果占空比为100%，那么就是持续的高电平，电压为幅值VCC；由此可见，PWM所对应的电压为占空比与幅值的乘积。

如下图所示。

2 PWM如何转化为电压
PWM转化为电压的方法有很多，但是需要考虑转化精度，今天不介绍分立器件的方案，而介绍一款专门的PWM转电压的芯片GP8101，这款芯片可以实现PWM向电压的转换，并且精度较高。

其转化关系如下图所示。

其基本参数如下：输入PWM信号的占空比范围为0-100%，频
率范围为1-1MHz，高电平幅值范围为3-5.5V，转换误差不超过1%，供电范围为DC(8-40)V，在电机调速、LED调光、逆变器、开关电源中具有广泛的应用。

该芯片的封装为SO8，体积小，外设电路非常简单，节省成本、节省PCB空间。

上图是该芯片的典型电路。

通过该芯片可以稳定的实现PWM向电压的转换，并能保证精度和线性度。

PWM变模拟信号（积分电路）就是简单的积分电路。

频率不变，积分后的电平相当于把高电平的电压和对应的时间的面积，平均到一个周期里。

基本上占空比是50%，转换的电压，就是最高电压的50%，占空比30%，模拟电压就是30%。

如PWM是5V的电平，转换后的直流电压就是2.5V和1.5V.积分电路的用途积分电路常见用于黑白和彩色电视机的扫描电路中。

积分电路的结构积分电路的结构和电阻分压电路也很相似，并且与微分电路更相似，只是把微分电路中的电阻和电容交换位置而已。

这也是一个用电容器和电阻器组成的另一种分压电路。

但积分电路输入也不是正弦信号，而是脉冲信号，这也是积分电路与其它分压电路的不同之处。

积分电路的要求在积分电路中，要求RC时间常数（电阻值乘以电容值）远远大于脉冲宽度，这一点是积分电路中电阻和电容必须满足的要求，这是微分电路和积分电路的又一个不同之处。

积分电路的作用积分电路与微分电路在功能方面表现也是相反的：能够提取输入信号的平均值大小，即低频成份。

这中电路功能与电容滤波电路是有点相似，从电路中提取高频成份去填补低频成份，以至达到电路频率大小变化平均。

积分电路的原理积分电路和微分电路在结构上只是电阻和电容交换位置，从微分电路图中可以想象出积分电路图。

积分电路中电路输入矩形脉冲信号U1加在电阻器上，经过电阻器后再在电容器上输出三角脉冲信号U2。

这个电路也可以这样理解：在电阻器和电容器串联电路上输入矩形脉冲信号，用示波器查看电路波形，在电阻器前面会是矩形脉冲信号，在电容器前面会是三角脉冲信号。

这主要利用电容器储能充电的特性将电路中矩形脉冲信号转变成三角脉冲信号输送到下一级电路中。

三角脉冲波比矩形脉冲波相对来说比较平稳，矩形波是明显一起一落，三角波虽然有起伏，但起伏变化没有矩形那么快，这样看来积分电路就和滤波电容的性质差不多了。

对积分电路原理分析过程要根据输入脉冲信号在前沿阶段、平顶阶段和后沿阶段等几种情况来进行：1、当输入信号矩形脉冲还没有出现时，输入信号电压为零，所以输出信号电压也为零。

PWM功率放大电路——卢浩天LC梦创电子制作工作室一、PWM功率放大原理PWM功放电路有单极性和双极性之分。

双极性指在一个PWM周期内，电机电枢电压正、负极性改变一次；单极性指PWM功放管工作时，有一个PWM信号端和一个方向控制端，在电机正转或反转时，仅有对应的一对功放管通电，而另一对功放管截止。

因此，电机电枢在正转或反转时，正、负极性是固定的，即是单极性的。

若忽略晶体管的管压降，可以认为PWM功率放大管的输出电平等于电源电压，即|U|=C U。

图1描绘了电枢的电压波形和电流波形。

AB在图中，T为PWM脉冲周期，T为正脉冲宽度，h T为负脉冲宽度。

电P枢两端的电流是一个脉动的连续电流，从图可看出，电枢两端的电流是一个脉动的连续电流，加快PWM的切换频率，电流的脉动就变小，结果近似于直流信号的效果，使电机均匀旋转。

同时，如果改变PWM 的脉冲的宽度，电枢中的平均电流也将变化，电机的转速便将随之改变，这就是PWM调速的原理。

在图中，PWM脉冲频率决定了电枢电流的连续性，从而也决定了电机运行的平稳性。

如果脉冲频率切换频率选择不当，电机的低速性能有可能不理想，容易烧坏晶体管，而且由于电流不连续，电机有可能产生剧烈震荡，甚至出现啸叫现象，这些都是不允许的。

因此，在设计PWM功率放大器时，要慎重选择切换频率。

为了克服静摩擦，改善运行特性，切换频率应能使电机轴产生微振，即： SA C T M T T L U K F F 4=< 式中，T K 为转矩系数，Φ=M T C K （M C 为电机电磁常数、Φ为励磁磁通），C U 为功放电源，A L 为电枢电感，S T 为电机静摩擦力矩。

另外，选择切换频率具体还应考虑以下几个方面：（1）微振的最大角位移应小于允许的位置误差。

在伺服系统中，假设要求位置误差小于δ，则要求切换频率满足下式： 31)192(δδJ L U K F F A C T T => 式中，J 为电机及负载的转动惯量。

PWM是一种周期固定，而高低电平占空比可调的方波信号。

PWM通过简单的RC滤波网络可以得到与信号占空比成线性关系的直接电压，从而实现D/A转换。

如下图所示：滤波电路中的R，C参数与PWM的周期以及直流电压的精度要求直接相关，必须从理论上详细分析。

假设P WM波的频率为f,高电平电压为V,占空比为a。

如果RC网络的时间常数远大于PWM波的周期T，Vin和Vou t波形如下图所示：处于瞬态时，Vin在高电平持续时间内向电容充电，电容积累电荷，在低电平持续电间内电容向Vin放电，电容释放电荷。

电容积累的电荷数多于释放的电荷数。

因此电容电容两端的直波电压不断爬升，最终达到稳态。

处于稳态时，电容积累的电荷与释放的电荷数量相等，因此电压会在一个稳定的电压值附近做小幅度的波动，忽略这样的纹波，则电容两端的电压与PWM占空比呈线性关系。

如下图：当t<Th时，电容充电，电容两端电压表示为：由于T=(Th+Tl)<<R1C1，所以t/(R1C1)<<1，利用级数展开，得到：当t=Th时，当t>Th且t<Th+Tl时，当t=Th+Tl时，在这样的稳态下，电容在一个周期内的充放电会相等，所以有V1=V3，即忽略二阶小量，得到：由于PWM的占空比定义为：所以：由于V1=V3≈V2，所以当电路处理稳态时，电容两端的电压近似为直流电压，表示为：可见，电容两端的电压与PWM高低电平之差以及占空比成比例关系。

直流电压精度定义为：总之，设计PWM波RC滤波电路时，应根据响应时间要求，确定时间常数，并且使RC时间常数远大于PWM 周期。

RC充放电时间常数应尽量相等。

此外还应根据电压精度要求确定RC参数。

電容充電公式：設，V0 為電容上的初始電壓值；V1 為電容最終可充到或放到的電壓值；Vt 為t時刻電容上的電壓值。

則，Vt="V0"+（V1-V0）* [1-exp(-t/RC)]或，t = RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)]例如，電壓為E的電池通過R向初值為0的電容C充電V0=0，V1=E，故充到t時刻電容上的電壓為：Vt="E"*[1-exp(-t/RC)]再如，初始電壓為E的電容C通過R放電V0=E，V1=0，故放到t時刻電容上的電壓為：Vt="E"*exp(-t/RC)又如，初值為1/3Vcc的電容C通過R充電，充電終值為Vcc，問充到2/3Vcc 需要的時間是多少？V0=Vcc/3，V1=Vcc,Vt=2*Vcc/3，故t="RC"*Ln[(1-1/3)/(1-2/3)]=RC*Ln2=0.693RC注：以上exp()表示以e為底的指數函數；Ln()是e為底的對數函數濾波電容計算：問：求教輸入濾波電容計算公式比如一個反激電源,輸出12V 1A 輸入AC 90~264V那如題所說.該如何計算啊.有個公式好象是C*(V1-V2)(v1-v2)=P*TV1 V2 如何取值,其物理意思是什麼?答：輸出功率＝1a×12v＝12w輸入功率＝12/0.75＝16w(假定效率為0.75)電流＝16w/(1.414*90v)=0.125ac=i*t/u=0.125a*0.010s/30v=0.000042f=42uf問：整流之後的脈動直流電要經電容濾波才能變成平滑,那麼這個電容的最佳容量是多少?它的大小跟輸出的直流電壓或電流有什麼關係?答：這個是電路中整流濾波的經典分析濾波電容與負載電阻的乘積RC大小決定濾的平滑程度(也就是紋波大小)一般負載大小一定(R一定),C越大,平均值越大,紋波越小極限C=0,RC=0, 輸出正弦半波,平均值約為0.9*Vrms空載RC=無窮輸出為1.414*Vrms所以基本上加了電容輸出平均值介於上述兩種情況之間;至於這個電容大小的取值多少合適有幾種思路,1 一般使得輸出直流電壓為1.2Vrms,此時對應多大就多大2 經驗公式一般根據功率來粗略估算一般1W取1~2u3 精確計算,根據你輸出電壓的紋波大小要求利用C*U=Q公式計算;當然這個經常用於計算高頻D2D模組,工頻整流不常用問：濾波電容，限流電阻，放電電阻他們的值究竟如何計算？答：濾波電容計算方法：半波整流方式計算應該是每uF電容量提供約30mA電流，這是在中國的50Hz220V線路上的參考。