自动控制元件 PWM
PWM控制的基本原理及相关概念
PWM控制的基本原理及相关概念PWM（Pulse Width Modulation）即脉宽调制，是一种常用的控制技术，广泛应用于电力电子、自动控制和通信等领域。
它通过调整脉冲信号的脉宽来实现对电路、设备或系统的精确控制。
PWM控制的基本原理是利用高电平和低电平的脉冲信号的占空比（即高电平时间与周期时间的比值）来控制输出信号的幅度、频率和相位等参数。
脉冲信号的高电平部分被称为脉宽，低电平部分称为空闲时间，整个脉冲周期的时间为周期。
脉冲信号的频率是指单位时间内脉冲信号的周期数。
PWM控制可以通过改变脉冲信号的占空比来调节输出信号的平均值，从而实现对电路或设备的控制。
占空比越大，输出信号平均值越大，反之则越小。
通过周期性的高低电平的切换，PWM能够提供多种输出级别，具有高效、精确度高等优点。
在PWM控制中，常用的术语包括周期（T）、频率（F）、占空比（Duty Cycle）、调制周期（Modulation Period）等概念。
周期是指脉冲信号一个完整的周期所需要的时间，频率是指单位时间内脉冲信号的周期数。
占空比是指高电平时间与周期时间的比值，通常使用百分比表示。
调制周期是指脉冲信号的一个周期中所包含的波形个数。
例如，当频率为10kHz的PWM信号的调制周期为32，表示每个脉冲周期内有32个波形。
PWM控制的优点之一是其宽广范围的应用。
它可以控制电机的转速、大功率的电磁阀、LED的亮度、音频放大器的音量等。
PWM还可以实现数字-模拟转换（DAC）功能，将数字信号转换为模拟信号输出。
此外，PWM信号的幅度、频率和相位可以通过改变调制器的控制参数来实现，具有很高的灵活性。
PWM控制的实现方式有多种，常用的方法包括基于定时器的PWM控制、比较器型PWM控制、电流型PWM控制等。
其中，基于定时器的PWM控制是最常见的方法。
它通过定时器的计数和比较功能产生PWM信号，可以根据需求来设定周期、占空比等参数，从而实现对输出信号的控制。
四种pwm控制技术的原理
四种pwm控制技术的原理
PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）是一种常用的数字控制技术，用于实现模拟信号的精确控制。
它通过改变信号的脉冲宽度来控制信号的平均电压或电流。
下面是四种常见的PWM控制技术及其原理：
1. 占空比控制：占空比是PWM信号高电平与周期之比。
通过改变占空比可以控制输出信号的平均电压或电流。
占空比越大，输出信号的平均电压或电流越大；占空比越小，输出信号的平均电压或电流越小。
这种方法简单易行，适用于许多应用场合。
2. 脉冲数改变：这种方法通过改变PWM信号每个周期中的脉冲数来控制输出信号的平均电压或电流。
脉冲数越多，输出信号的平均电压或电流越大；脉冲数越少，输出信号的平均电压或电流越小。
脉冲数改变时，周期保持不变。
这种方法常用于需要精确控制输出信号的平均电压或电流的应用。
3. 频率调制：这种方法通过改变PWM信号的频率来控制输出信号的平均电压或电流。
频率越高，输出信号的平均电压或电流越大；频率越低，输出信号的平均电压或电流越小。
输出的平均功率受频率的影响最小，可以实现高效的能量转换。
频率调制一般使用较高的固定占空比。
4. 相位移控制：这种方法通过改变PWM信号相位来控制输出信号的平均电压或电流。
相位移正比于输出信号的平均电压或电流。
相位移控制可以实现交流电源的电压或电流控制，广泛应用于电网有功功率控制和无功功率控制。
这四种PWM控制技术可以根据具体应用的需要选择合适的方式，以实现对输出信号的精确控制。
pwm控制器电路原理
PWM控制器电路原理详解什么是PWM控制器？PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）控制器是一种通过控制信号的脉宽来控制电路的开关状态的电子设备。
它可以将一个模拟信号转换为一个数字信号，并通过调整数字信号的脉宽来控制输出电路的平均电压或电流。
PWM控制器主要由一个比较器、一个计时器和一个输出驱动器组成。
比较器用于比较输入信号和计时器的计数值，计时器用于生成一个可调节的周期性信号，输出驱动器则根据比较器的结果来控制输出信号的状态。
PWM控制器的工作原理PWM控制器的工作原理基于脉宽调制技术，通过调整信号的脉宽来控制电路的输出。
其基本原理如下：1.计时器产生周期性信号：PWM控制器中的计时器会根据设定的参数，如频率和占空比，产生一个周期性的信号。
这个信号的周期决定了PWM信号的频率，而占空比则决定了PWM信号的高电平时间与周期时间的比例。
2.输入信号与计时器进行比较：PWM控制器会将输入信号与计时器的计数值进行比较。
计数值与设定的占空比相关，当计数值小于输入信号时，输出信号为高电平，否则为低电平。
3.输出驱动器控制输出信号：根据比较器的结果，输出驱动器会控制输出信号的状态。
当比较器判定输入信号大于计数值时，输出驱动器会将输出信号置为高电平；反之，输出信号则为低电平。
4.通过滤波器平滑输出信号：PWM输出信号通常需要通过一个低通滤波器进行平滑处理，以去除高频成分，得到平均电压或电流。
PWM控制器的优点和应用PWM控制器具有以下优点：1.高效性：PWM控制器通过对电路的开关状态进行调整，可以实现高效的能量转换。
由于开关状态只有两种，能量损耗较小，效率较高。
2.精确性：PWM控制器可以通过调整脉宽来精确地控制输出电路的平均电压或电流。
通过改变脉宽，可以实现对输出信号的精确控制。
3.灵活性：PWM控制器可以根据需要调整频率和占空比，以适应不同的应用场景。
频率可以控制输出信号的响应速度，占空比可以调整输出信号的幅值。
pwm控制器,PWM功能原理
pwm控制器,PWM功能原理
pwm 控制器，PWM 功能原理
脉宽调制（PWM）是指用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制，是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。
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。
许多微控制器内都包含PWM 控制器。
pwm 控制器基本原理
PWM 控制基本原理依据：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时其效果相同。
PWM 控制原理，将波形分为6 等份，可由6 个方波等效替代。
脉宽调制的分类方法有多种，如单极性和双极性，同步式和异步式，矩形波调制和正弦波调制等。
单极性PWM 控制法指在半个周期内载波只在一个方向变换，所得PWM 波形也只在一个方向变化，而双极性PWM 控制法在半个周期内载波在两个方向变化，所得PWM 波形也在两个方向变化。
根据载波信号同调制信号是否保持同步，PWM 控制又可分为同步调制和异步调制。
矩形波脉宽调制的特点是输出脉宽列是等宽的，只能控制一定次数。
几种PWM控制方法
几种PWM控制方法PWM（脉宽调制）是一种广泛应用于电子设备中的控制方法，通过控制信号的脉冲宽度来改变电路或设备的输出功率。
以下是几种常见的PWM 控制方法：1.定频PWM控制定频PWM控制是一种简单而常见的PWM控制方法，通过将固定频率的脉冲信号与一个可变的占空比相乘来实现控制。
脉冲的高电平时间代表设备处于工作状态的时间比例，而低电平时间代表设备处于停止状态的时间比例。
定频PWM控制可通过调整脉冲的占空比来改变输出功率，但频率固定不变。
2.双边PWM控制双边PWM控制是一种可调节频率和占空比的PWM控制方法。
与定频PWM不同的是，双边PWM控制可以根据需求调整脉冲的频率和占空比。
通过改变脉冲的频率和占空比，可以获得较高的精度和更灵活的控制效果。
3.单脉冲宽度调制（SPWM）单脉冲宽度调制是一种通过调整脉冲宽度的PWM控制方法。
与常规PWM不同的是，SPWM控制中只有一个脉冲被发送，其宽度和位置可以根据需求进行调整。
SPWM控制常用于逆变器和交流驱动器等高精度要求的应用，可以实现比其他PWM控制方法更精确的波形控制。
4.多级PWM控制多级PWM控制是一种在多个层次上进行PWM调制的控制方法。
通过将一系列的PWM信号级联起来，每个PWM信号的频率和占空比不同，可以实现更高精度和更复杂的波形控制。
多级PWM控制常用于高性能电机驱动器、中央处理器(CPU)和功率放大器等需要高精度信号处理的应用。
5.空间矢量调制（SVPWM）空间矢量调制是一种通过调整电压矢量的方向和大小来实现PWM控制的方法。
SVPWM通过控制电压矢量之间的切换来生成输出波形，可以实现较高的电压和电流控制精度。
空间矢量调制常用于三相逆变器、电子制动器和无刷直流电机等高功率应用中，可以实现高质量的输出波形。
6.滑模PWM控制滑模PWM控制是一种通过添加滑模调节器来实现PWM控制的方法。
滑模调节器可以通过反馈控制来实现系统的快速响应和鲁棒性，从而实现更好的控制效果。
各种PWM控制方法的原理及优缺点
引言采样控制理论中有一个重要结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。
PWM控制技术就是以该结论为理论基础，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控制的基本原理很早就已经提出，但是受电力电子器件发展水平的制约，在上世纪80年代以前一直未能实现。
直到进入上世纪80年代，随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展，PWM控制技术才真正得到应用。
随着电力电子技术、微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法，如现代控制理论、非线性系统控制思想的应用，PWM控制技术获得了空前的发展。
到目前为止，已出现了多种PWM控制技术，根据PWM控制技术的特点，到目前为止主要有以下8类方法。
1相电压控制PWM1.1等脉宽PWM法[1]VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)装置在早期是采用PAM(Pulse Amplitude Modulation)控制技术来实现的，其逆变器部分只能输出频率可调的方波电压而不能调压。
等脉宽PWM法正是为了克服PAM法的这个缺点发展而来的，是PWM法中最为简单的一种。
它是把每一脉冲的宽度均相等的脉冲列作为PWM波，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。
相对于PAM法，该方法的优点是简化了电路结构，提高了输入端的功率因数，但同时也存在输出电压中除基波外，还包含较大的谐波分量。
1.2随机PWM在上世纪70年代开始至上世纪80年代初，由于当时大功率晶体管主要为双极性达林顿三极管，载波频率一般不超过5kHz，电机绕组的电磁噪音及谐波造成的振动引起了人们的关注。
为求得改善，随机PWM方法应运而生。
简述pwm控制技术原理
简述pwm控制技术原理
脉宽调制（PWM）是一种常用的电子控制技术，通过调节信号的占空比来控制输出信号的平均功率。
PWM控制技术常用于电力电子、自动控制、通信等领域。
PWM控制技术的原理如下：
1. 基本原理：PWM控制技术基于周期性的高电平（ON）和低电平（OFF）信号。
在一个固定的时间周期内，通过改变高电平和低电平信号的持续时间比例（即占空比），可以实现对输出信号的平均功率的调节。
2. 信号生成：PWM控制技术需要产生一个周期性的方波信号作为控制信号。
可以使用定时器或计数器来生成这个周期性的信号，根据设定的频率来确定每个周期的时间长度。
3. 调节占空比：在每个周期内，通过改变高电平信号的持续时间来调节占空比。
占空比定义为高电平信号的持续时间与一个周期的总时间之比。
例如，一个占空比为50%的PWM信号表示高电平和低电平信号的时间相等。
4. 输出控制：PWM信号经过一个滤波器，将高频的方波信号转换为模拟信号。
根据PWM 信号的占空比，滤波器输出的模拟信号的平均值相应地调节。
通过控制占空比，可以实现对输出信号的电压、电流或功率进行精确的控制。
PWM控制技术的优点包括高效性、精确性和可靠性。
由于输出信号是由开关器件的开关状态决定的，因此可以快速响应和调节输出信号。
PWM技术广泛应用于电机控制、LED调光、电源变换器等领域，以实现精确的控制和节能的效果。
单片机pwm控制的基本原理
单片机pwm控制的基本原理
PWM（脉宽调制）是一种解决电动机或者其它负载的有效控制方式，它主要使用的是变化角度来控制电源电压，以达到控制电机的目的。
PWM的工作原理是，它把一个给定的输入信号（通常是一定频率的脉冲）按照定义的关系，转换成另一个信号，该信号的脉冲宽度被调制成需要的比例，然后通过一定的电路驱动给定的负载，实现调整电源电压的目的。
在PWM控制电动机的控制系统中，PWM的作用是把一个给定的脉冲调制成不同的脉冲宽度，从而改变电机的转速，从而实现电机的调速。
PWM角度调制可以使电机转速即时地响应调节信号，从而实现电机的调速功能。
PWM控制的原理很简单，就是通过不断地调整脉冲的开始时间、脉冲宽度和脉冲信号的重复频率，以达到控制电机的目的。
调整参数时，PWM都会发出一个所谓的“脉冲信号”，这个信号可以改变电机的转速，从而改变电机的转矩和控制电机的运行方向，以及电机的加速度。
PWM的优点在于，它能够有效地控制负载，能够对电机的转矩和转速进行精确的控制，而且可以使电源电压变化到接近极限，达到节能的目的，此外，PWM控制的运行稳定耐久，不易受外界因素的影响。
然而，PWM的缺点也很明显，首先，PWM控制的运行噪声大；其次，PWM控制的效率较低；并且，PWM控制的精确度很低，不能满足
高精度调节的要求。
总之，单片机PWM控制是一种有效的控制方式，能有效地控制电动机的转矩和转速。
在单片机控制系统中，PWM控制是一种非常有用的技术。
pwm控制基本原理
pwm控制基本原理
PWM(Pulse Width Modulation)控制是一种调节电子设备输出信号的方法，它通过改变信号的占空比来实现对输出电压或电流的精确控制。
PWM控制的基本原理如下：
1. 原理简介：PWM控制通过将一个周期性的信号分为一段段等宽的脉冲，并控制每个脉冲的宽度，从而实现对平均输出电量的调节。
通常，输出电压或电流的平均值与脉冲宽度的比例成正比。
2. 脉冲信号：PWM控制使用高电平和低电平之间切换的脉冲信号。
高电平表示“on”，低电平表示“off”。
脉冲的宽度决定了“on”状态的时长，而周期决定了脉冲信号的频率。
3. 调节脉冲宽度：为了实现电压或电流的精确控制，需要改变脉冲的宽度。
当脉冲宽度增加时，“on”状态的时间增加，输出电压或电流的平均值也随之增加；反之，脉冲宽度减小则“on”状态的时间减少，输出电压或电流的平均值也减小。
4. 控制方式：PWM控制可以通过多种方式实现，例如使用微控制器、专用的PWM控制芯片或可编程逻辑控制器。
通过调节控制器的参数或输入信号，可以改变脉冲的宽度，进而实现对输出信号的精确控制。
5. 优点和应用：PWM控制具有调节灵活、效率高和精度高的优点。
它广泛应用于电机控制、LED调光、音频放大器等领域，是现代电子设备中常见的一种控制方法。
总之，PWM控制通过改变信号脉冲的宽度来实现对输出电量的调节，它是一种高效、精准的控制方法，在众多电子设备中得到广泛应用。
pwm的工作原理
pwm的工作原理PWM的全称是Pulse Width Modulation，中文意思是脉宽调制。
它是一种通过改变脉冲信号的宽度来传输信息的调制方式。
在现代电子技术中，PWM被广泛应用于电力电子、通信、自动控制等领域。
本文将介绍PWM的工作原理及其在实际应用中的特点和优势。
PWM的工作原理。
PWM的工作原理可以简单描述为通过改变脉冲信号的占空比来控制电路的输出。
在一个完整的PWM周期内，包括一个固定频率的周期性脉冲信号和一个可变的占空比。
占空比是指脉冲信号中高电平时间占整个周期的比例，通常用百分比表示。
在PWM信号中，当占空比为50%时，表示高电平和低电平的时间相等，这时电路的输出为中间值。
当占空比小于50%时，高电平时间减少，电路的输出信号会相应减小；反之，当占空比大于50%时，高电平时间增加，电路的输出信号会相应增大。
通过调整占空比，可以实现对电路输出的精确控制。
PWM的实现方式。
PWM信号的生成可以通过硬件电路或者软件算法来实现。
在硬件电路中，常用的方法是利用定时器来生成固定频率的脉冲信号，然后通过比较器来调整占空比。
而在软件算法中，可以通过程序控制IO口的高低电平来实现PWM信号的输出。
在实际应用中，PWM信号通常用来控制电机的转速、调节LED 的亮度、调节电源的输出等。
例如，通过改变电机驱动器输入的PWM信号占空比，可以实现电机的精确转速调节；通过改变LED驱动电路输入的PWM信号占空比，可以实现LED灯的亮度调节。
PWM的特点和优势。
与传统的模拟调制方式相比，PWM具有以下几点特点和优势：1. 精确控制，通过改变占空比，可以实现对电路输出信号的精确控制，具有较高的分辨率和稳定性。
2. 能效高，PWM信号的平均功率较高，能够提高电路的能效，减小能量损耗。
3. 抗干扰能力强，PWM信号的数字特性使其具有较强的抗干扰能力，能够适应复杂的工作环境。
4. 适应性强，PWM信号可以适用于不同类型的电路和设备，具有较强的通用性和灵活性。
PWM控制电路的基本构成与工作原理
PWM控制电路的基本构成与工作原理PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）控制电路是一种常见的电路，用于控制电信号的占空比，进而控制电路的输出功率，常用于调光、调速、电机驱动等应用领域。
本文将从基本构成和工作原理两个方面详细介绍PWM控制电路。
一、基本构成比较器是PWM控制电路的核心部件之一，其作用是将参考信号与待控信号进行比较，产生一个变化的PWM信号输出。
比较器一般由运算放大器组成，常见的有自激振荡比较器、电压比较器等。
2.产生脉冲的器件产生脉冲信号的器件根据具体应用不同可以有多种选择，常见的有555定时器、微控制器、FPGA等。
这些器件可根据输入的控制信号产生不同占空比的脉冲信号，供比较器进行比较。
3. 电阻电容网络（RC Network）电阻电容网络一般用于滤波，去除脉冲信号中的高频成分，使得PWM信号更平稳。
其具体电路结构根据具体应用而定。
二、工作原理1.参考信号的生成2.脉冲信号的产生与宽度控制脉冲信号是通过产生脉冲的器件产生，其周期由电路中的电容和电阻决定，频率可调。
产生脉冲的器件将参考信号与产生的脉冲信号进行比较，根据比较结果决定脉冲的宽度。
比较器根据输入信号的高低电平判断输出脉冲宽度。
3.输出信号的放大与调节PWM信号经过比较器产生之后，经过输出级进行放大，以驱动实际负载。
输出级一般由功率放大器构成，可根据具体应用选择不同类型的放大器。
放大器会将PWM信号的占空比进行放大，控制负载的输出功率。
在PWM控制电路中，占空比是一个重要的参数，代表了脉冲信号高电平的时间与一个周期的比例。
占空比的大小决定了输出功率的大小。
当占空比为0时，输出功率为0；当占空比为100%时，输出功率最大。
总结：PWM控制电路通过比较参考信号与脉冲信号的高低电平，根据比较结果控制脉冲的宽度，在输出级放大并调节脉冲信号的占空比，从而实现对输出功率的调控。
PWM控制电路的基本构成包括比较器、产生脉冲的器件和电阻电容网络。
脉冲宽度控制pwm的工作原理
脉冲宽度控制pwm的工作原理脉冲宽度控制（PWM）是一种常用的调制技术，用于控制电子设备的输出信号。
它通过改变信号的脉冲宽度来实现对设备的控制。
本文将详细介绍PWM的工作原理。
一、引言概述脉冲宽度控制（PWM）是一种调制技术，通过改变信号的脉冲宽度来实现对设备的控制。
它在电子设备中广泛应用，如机电驱动、电源管理等领域。
本文将介绍PWM的工作原理以及其在实际应用中的优势。
二、PWM的工作原理1.1 脉冲宽度控制的基本原理脉冲宽度控制通过改变信号的脉冲宽度来控制设备的输出。
在PWM信号中，周期保持不变，但脉冲的宽度会根据控制信号的变化而改变。
脉冲宽度的变化决定了设备的输出功率或者电流。
1.2 PWM的调制方式PWM信号可以采用不同的调制方式，常见的有基于脉冲宽度的调制（PWM）和基于脉冲位置的调制（PPM）。
在PWM中，脉冲的宽度决定了输出信号的强度，而在PPM中，脉冲的位置决定了输出信号的强度。
1.3 PWM的输出特点PWM信号的输出特点是周期性的脉冲信号，其占空比表示了脉冲宽度与周期的比例关系。
占空比越大，输出信号的功率或者电流就越大，反之亦然。
这种特点使得PWM信号在机电驱动、电源管理等领域中具有广泛的应用。
三、PWM的优势2.1 高效能脉冲宽度控制可以通过调整脉冲的宽度来控制设备的输出，从而实现高效能的控制。
与传统的线性控制相比，PWM可以减少能量损耗，提高能源利用率。
2.2 精确控制PWM信号的脉冲宽度可以通过微调来实现精确控制。
通过改变脉冲宽度的弱小变化，可以实现设备输出的微调，满足不同应用的需求。
2.3 低成本脉冲宽度控制的实现相对简单，所需的硬件成本较低。
这使得PWM成为一种经济实用的控制技术，广泛应用于各个领域。
四、PWM的应用3.1 机电驱动脉冲宽度控制在机电驱动中有着广泛的应用。
通过调整PWM信号的脉冲宽度，可以控制机电的转速和扭矩，实现精确的机电控制。
3.2 电源管理PWM技术在电源管理中也有着重要的应用。
pwm控制的工作原理
pwm控制的工作原理
PWM（脉宽调制）是一种控制信号的技术，它通过控制信号
的脉冲宽度的长短来实现对输出信号的调节。
PWM常用于控
制电机的速度、改变LED的亮度等电子设备中。
PWM的工作原理是根据输出信号的周期和脉冲宽度比例来控
制电路的开关状态。
具体步骤如下：
1. 设定周期：首先确定输出信号的周期，即一个完整的脉冲周期的时间。
2. 设定脉冲宽度：根据需要调节输出信号的幅度，即控制电路的开关状态的时间。
3. 脉冲生成：利用计时器或特殊的PWM芯片，根据设定的周
期和脉冲宽度来生成PWM信号。
4. 输出控制：将PWM信号通过电流放大器等电路输出给目标
设备，实现对设备的控制。
在PWM信号中，脉冲宽度占整个周期的比例决定了输出信号
的强度或工作状态。
脉冲宽度比例越大，输出信号越强；脉冲宽度比例越小，输出信号越弱。
优点是PWM控制方式可以实现模拟信号的输出，而不需要使
用模数转换器。
另外，由于脉冲宽度的变化可以通过改变开关频率来实现，因此PWM可以很好地适应不同频率范围的应用。
总之，PWM控制的工作原理是根据周期和脉冲宽度比例来控制输出信号的强度或工作状态，通过改变脉冲宽度比例来实现对电子设备的精确控制。
pwm控制原理
pwm控制原理
PWM（脉宽调制）是一种常用的控制技术，可以通过调节信号的脉冲宽度来控制电子设备的输出功率，其原理如下:
PWM的基本原理是通过改变信号的占空比来控制输出电压或电流的大小。
占空比是指脉冲高电平时间与一个周期的比值，通常用百分比表示。
在PWM控制的过程中，输入信号会被分为固定的多个周期，在每个周期内，根据设定的占空比来决定脉冲的高电平时间和低电平时间。
当占空比较大时，脉冲的高电平时间相对较长，输出电压或电流较大；当占空比较小时，脉冲的高电平时间相对较短，输出电压或电流较小。
PWM控制可以实现对输出信号的精确控制，具有输出功率调节范围广、开关损耗小、控制精度高等优点。
在电子设备中，尤其是电机控制领域，PWM控制被广泛应用。
在实际应用中，PWM控制需要通过微控制器或专用的PWM 控制芯片来实现。
这些控制器会根据外部输入的控制信号或算法，计算出对应的占空比，并产生相应的PWM信号。
PWM 信号经过功率放大电路放大后，驱动输出设备，实现对输出功率的调节。
需要注意的是，PWM控制的频率和占空比需要根据被控制设备的特性和需求进行合理选取。
频率较高可以减小输出的脉冲波形，提高控制精度；占空比较大可以获得更高的输出功率，
但也会增加开关损耗。
因此，在具体应用中，需要综合考虑设备特性、效率要求等因素，进行合理的PWM参数设计。
pwm的工作原理
pwm的工作原理PWM（脉宽调制）是指将一种信号的占空比变化来控制输出的电压。
可以在保持频率不变的情况下，改变电压的大小。
它也被应用于控制电机、风扇、照明灯具等。
PWM工作原理可以归纳为：先将电路置于半导体状态，然后控制半导体的开关来改变电路的电压和功率。
在这里，所谓的半导体开关是指MOSFET和BJT，它们的作用是通过频率和占空比的调节来改变输出的电压。
首先，将MOSFET和BJT置于半导体状态，其中MOSFET是一种由氧化物制成的芯片，它能够实现自动开关控制；而BJT则是一种结构上类似于三极管的半导体，它能够控制电路中的正向和反向电流。
接下来，输入一个PWM信号，该信号由一个携带一定频率和占空比的正弦信号组成，其作用是令MOSFET和BJT在每个周期内不断地开关。
其中，频率控制了MOSFET和BJT的开关的次数，占空比控制了开关的时间。
最后，当MOSFET和BJT不断开关时，由于一部分时间是MOSFET 和BJT处于开启状态，电路中的电流会随着持续时间的增加而不断增加。
而当电路中的电流不断增大时，电路中的电压也会随之增大，从而实现了控制输出电压的目的。
总的来说，PWM的工作原理就是通过改变频率和占空比中的一个或者多个参数，实现对电路中的电压的控制。
而这种控制方法的优势在于它不仅能够控制电路的输出电压，而且能够更充分地利用电路中的效率，节省更多的电能源。
在现实中，PWM技术已经被广泛应用于控制电机、风扇、照明等，从而节省了大量的电能源，作用不容小觑。
但是，需要注意的是，PWM 应当运用在正确的电路中，以避免发生故障问题。
因此，PWM是一项重要的技术，它广泛应用于控制电路和省电方面，能够有效地帮助企业和家庭节省能源。
PWM控制原理
5.特定谐波消去法
(Selected Harmonic Elimination PWM—
SHEPWM)
uo
这是计算法中一种较有 Ud
代表性的方法。
输出电压半周期内，器 件通、断各3次（不包
O a1
a2 a3
p
2p
wt
括0和π），共6个开关 时刻可控。
-Ud
为减少谐波并简化控制， 要尽量使波形对称。
2021/10/10
龙岩学院物理与机电学院电气教研组
13
《电力电子技术》校级精品课 第六章 PWM技术
2.调制法 一. 计算法和调制法
结合IGBT单相桥式电压型逆变电路对调制法进行说明
工作时V1和V2通断互补， V3和V4通断也互补。
以uo正半周为例，V1通， V2断，V3和V4交替通断。
负载电流比电压滞后，在 电压正半周，电流有一段 区间为正，一段区间为负。
2021/10/10
龙岩学院物理与机电学院电气教研组
11
《电力电子技术》校级精品课 第六章 PWM技术
第二节 PWM逆变电路及其控制方法
一. 计算法和调制法 二. 异步调制和同步调制 三. 规则采样法 四. PWM逆变电路得谐波分析 五. 提高直流电压利用和减少开关次数 六. PWM逆变电路的多重化
u(wt)u(pwt)
(6-2)
同时满足式（6-1）、（6-2）的波形称为四分之一周
期对称波形，用傅里叶级数表示为
u(wt) ansinnwt
式中，an为
n1,3,5,
an
p4
p
2u(wt)sinwtdwt
0
(6-3)
2021/10/10
PWM控制原理,看看就好,不要纠结
√当ur<uc时，V2和V3导通，V1和V4
O
w t 关断，这时如io<0，则V2和V3通，如
-Ud 图7-6 双极性PWM控制方式波形
io>0，则VD2和VD3通，不管哪种情况都 是uo=-Ud。
7.2.1 计算法和调制法
图7-7 三相桥式PWM型逆变电路
■三相桥式PWM逆变电路（调制 法）
◆采用双极性控制方式。 ◆U、V和W三相的PWM控制通 常公用一个三角波载波uc，三相的 调制信号urU、urV和urW依次相差 120°。
图7-8 三相桥式PWM逆变电路波形
7.2.1 计算法和调制法
图7-7 三相桥式PWM型逆变电路
☞输出线电压PWM波由±Ud和0三种电平构成。 √当臂1和6导通时，uUV=Ud。 √当臂3和4导通时，uUV=－Ud。 √当臂1和3或臂4和6导通时，uUV=0。
☞负载相电压uUN可由下式求得
uUN uU'N uU'N uV 3'NuW'N
2 (Ud
1
2
sinnwt)dቤተ መጻሕፍቲ ባይዱt
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7.2.1 计算法和调制法
☞在三相对称电路的线电压中，相电压所含的3次谐波相互抵消，因 此通常可以考虑消去5次和7次谐波，根据需要确定基波分量a1的值，
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t 图7-10 同步调制三相PWM波形
7.2.2 异步调制和同步调制
实线表示 输出频率 增高时的 切换频率
PWM控制电路的基本构成与工作原理
PWM控制电路的基本构成与工作原理PWM（脉宽调制）是一种通过控制信号的脉宽来调节输出信号平均电压或功率的技术。
PWM控制电路主要由三个部分组成：比较器、计数器和数据寄存器。
比较器是PWM控制电路的核心部分，主要用于产生PWM信号。
它通过与一个参考电压进行比较，并生成一个脉冲信号，其中脉冲的宽度与参考电压的大小成比例。
比较器可以使用电压比较器、运算放大器或专用集成电路来实现。
计数器是用于计数时钟脉冲的器件，主要用于确定PWM信号的周期。
计数器可以采用可编程计时器、实时钟或专用的PWM计数器。
数据寄存器用于存储参考电压的数值，以及控制信号的周期。
控制信号周期长度由寄存器中的数值决定。
数据寄存器通常是可编程的，以便根据需要进行调整。
1.初始化：首先，将数据寄存器置于初始状态，设置参考电压的数值和控制信号的周期长度。
2.比较器比较：当计数器开始计数时，比较器将脉冲信号与参考电压进行比较。
如果脉冲信号的电平高于参考电压，比较器将输出高电平；否则，比较器将输出低电平。
3.输出信号控制：根据比较器的输出，控制输出信号的占空比。
如果比较器输出高电平，输出信号将保持高电平状态；如果比较器输出低电平，输出信号将保持低电平状态。
4.脉冲信号计数：继续计数，当计数器达到设定的周期长度时，重新开始计数。
周期长度决定了PWM信号的频率。
5.参考电压更新：根据需要更新参考电压的数值。
更改参考电压可以调整输出信号的平均电压或功率。
1.高效率：由于输出信号只在高电平和低电平之间切换，功率损失较小，相比于线性调制方式更加高效。
2.精确性：PWM控制电路可以通过调整参考电压和周期长度来精确地控制输出信号的电平和频率。
可以根据需要进行微调，满足不同的应用需求。
3.稳定性：PWM控制电路具有较高的稳定性，对于外界环境的扰动和干扰具有较强的抗干扰能力。
4.适应性：PWM控制电路可以应用于各种不同的电子设备和系统中，包括电机驱动、LED调光、电源调节等领域。
pwm控制的基本原理
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。
pwm单片机原理
pwm单片机原理
PWM（脉宽调制）是一种常用的单片机控制技术，它通过调
整高电平和低电平的时间比例来实现对输出电压或电流的调节。
PWM 单片机原理基于脉冲信号的周期性和占空比的变化。
在 PWM 单片机原理中，首先需要确定一个固定的时间周期，通常称为 PWM 周期。
这个周期被划分为多个等宽的时间段，称为 PWM 脉冲宽度。
脉冲宽度表示了高电平的持续时间。
要实现 PWM 控制，需要一个时钟源来提供时间基准。
这个时钟源通常由单片机自带的定时器模块产生。
定时器在每个时钟周期内递增一个计数器。
当计数器的值小于脉冲宽度时，输出为高电平；当计数器的值大于等于脉冲宽度时，输出为低电平。
通过不断改变脉冲宽度，就可以控制输出信号的占空比。
PWM 的占空比是指高电平时间与一个PWM 周期时间的比值。
占空比决定了每个周期内高电平的时间比例，从而影响了输出信号的平均电压或电流。
占空比可以通过调整脉冲宽度来改变，通常通过改变定时器计数器的最大值实现。
使用 PWM 技术可以实现一些常见的应用，比如产生模拟信号，控制马达的转速和方向，控制LED 的亮度等。
它的优点是简单、高效，更能节省功耗。
总之，PWM 单片机原理是基于不断变化的脉冲宽度和占空比
来控制输出信号的技术。
通过调整计数器的值和最大值，可以实现对输出电压或电流的精确控制。
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PWM的实现：定时比较法
定时比较法：无滞环比较器，相应设置一个固定的时钟 以固定采样周期对指令信号和被控制变量进行采样，根 据偏差的极性来控制开关器件通断 在时钟信号到来的时刻，如 i < i* ，V1 通，V2 断，使 i 增 大； 如i > i*，V1断，V2通，使i减小 每个采样时刻的控制作用都使实际电流与指令电流的误 差减小 采用定时比较方式时，器件的最高开关频率为时钟频率 的1/2 和滞环比较方式相比，电流控制误差没有一定的环宽， 控制的精度低一些
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PWM的实现：改进的PWM方法
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PWM的实现：改进的PWM方法
梯形波调制方法的原理及波形 – 梯形波的形状用三角化率 =Ut/Uto描述，Ut为以横轴 为底时梯形波的高， Uto 为以横轴为底边把梯形两腰 延长后相交所形成的三角形的高
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PWM波形谐波分析
使用载波对正弦信号波调制，产生和载波有关的谐波分量 谐波频率和幅值是衡量PWM逆变电路性能的重要指标之一
PWM波形谐波分析
单相SPWM分析结果 不同a时,单相桥式PWM逆变电路输出电压频谱图 谐波角频率为
式 中 ， n=1,3,5,… 时 ， k=0,2,4, … ； n=2,4,6,… 时 ， k=1,3,5, … • PWM波中不含低次谐波，只含Wc及其附近的谐波以及 2Wc、3Wc等及其附近的谐波
PWM实现：三相桥式PWM
双极性PWM控制方式（三相桥逆变） – 三相的PWM控制公用三角波载波uc – 三相的调制信号urU、urV和urW依次相差120°
PWM实现：三相桥式PWM
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哈尔滨工业大学航天学院 控制与仿rU>uc时，给V1导通信号，给V4关断信号，uUN’=Ud/2 – 当urU<uc时，给V4导通信号，给V1关断信号，uUN’=-Ud/2 – 当给V1(V4)加导通信号时，可能是V1(V4)导通，也可能是 VD1(VD4)导通 – uUN’、uVN ’和uWN’的PWM波形只有±Ud/2两种电平 – uUV 波形可由 uUN ’-uVN’得出，当1和6通时， uUV=Ud ，当3和4 通时，uUV=－Ud，当1和3或4和6通时，uUV=0 – 输出线电压PWM波由±Ud和0三种电平构成 – 负载相电压PWM波由(±2/3)Ud、(±1/3)Ud和0共5种电平
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PWM波形谐波分析
PWM波形谐波分析
三相SPWM分析结果 – 公用载波信号的情况 – 输出线电压中的谐波角频率为
式中，n=1,3,5, …时：k=3(2m－1)±1，m=1,2, …；
n=2,4,6, …时：
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PWM的实现：改进的PWM方法
PWM的实现：空间矢量PWM法
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PWM的实现：空间矢量PWM法
PWM的实现：空间矢量PWM法
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PWM技术基本原理
面积等效原理的一个实例 下图电路输入为前一图所示的窄脉冲，a、b、c、d， 相应的电流响应为：
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PWM技术基本原理
用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波 – 正弦半波N等分，可看成N个彼此相连的脉冲序列，宽 度相等，但幅值不等 – 用矩形脉冲代替，等幅，不等宽，中点重合，面积（ 冲量）相等 – 宽度按正弦规律变化 – 要改变等效输出正弦波幅值，按同一比例改变各脉冲 宽度即可
梯形波调制的缺点：输出波形中含5次、7次等低次谐波
PWM的实现：改进的PWM方法
在相电压调制信号中叠加3次谐波，使之成为鞍形波，输出 相电压中也含3次谐波，且三相的三次谐波相位相同。合成 线电压时，3次谐波相互抵消，线电压为正弦波 鞍形波的基波分量幅值大
PWM的实现：改进的PWM方法
两相控制方式 （1）在1/3周期内器件不动作，开关损耗减少1/3 （2）最大输出线电压基波幅值为Ud，直流电压利用率提高 （3）输出线电压不含低次谐波，优于梯形波调制方式
PWM的实现：改进的PWM方法
-
=0时梯形波为矩形波， =1时梯形波为三角波
– 梯形波含低次谐波，PWM波含同样的低次谐波 – 低次谐波（不包括由载波引起的谐波）产生的波形畸 变率为d
= 0.4时，谐波含量也较少， d 约为3.6%，直流电 压利用率为1.03，综合效果较好
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PWM技术基本原理
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PWM技术基本原理
– PWM波形可等效的各种波形 直流斩波电路：直流波形；SPWM波：等效正弦波形 还可以等效成其它所需波形，如非正弦交流波形等， 其基本原理和SPWM控制相同，也基于等效面积原理 PWM逆变电路也可分为电压型和电流型两种，目前实用的 PWM逆变电路几乎都是电压型电路。 PWM实现策略：计算法；调制法；滞环法； …….
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PWM实现：单相全桥电路
以单相桥式电压型逆变电路对PWM调制进行说明 工作时V1和V2, V3和V4通断互补
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PWM实现：单极性PWM
PWM实现：双极性PWM
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PWM的实现：改进的PWM方法
直流电压利用率 ——逆变电路输出交流电压基波最大幅值U1m 和直流电压Ud之比 提高直流电压利用率可提高逆变器的输出能力 减少器件的开关次数可以降低开关损耗 正弦波调制的三相PWM逆变电路，调制度 a 为1时，输出线电 压的基波幅值为0.866,即：直流电压利用率为0.866，实际 还更低（死区影响） 梯形波调制方法的思路 – 采用梯形波作为调制信号，可有效提高直流电压利用率 – 当梯形波幅值和三角波幅值相等时，梯形波所含的基波 分量幅值更大
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PWM的实现：规则采样法
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PWM的实现：三角波比较法
把指令电流i*U、i*V和i*W和实际输出电流iU、iV、iW进行比 较，求出偏差，通过放大器A放大后，再去和三角波进行比 较，产生PWM波形 开关频率固定，等于载波频率，高频滤波器设计方便 为改善输出电压波形，三角波载波常用等腰三角波载波 和滞环比较控制方式相比，这种控制方式输出电流所含的 谐波少
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PWM波形谐波分析
PWM波形谐波分析
三相和单相比较，共同点是都不含低次谐波，一个较显著的 区别是载波角频率wc整数倍的谐波没有了，谐波中幅值较高 的是wc±2wr和2wc±wr SPWM波中谐波主要是角频率为wc、2wc及其附近的谐波，很容 易滤除 当调制信号波不是正弦波时，谐波由两部分组成：一部分是 对信号波本身进行谐波分析所得的结果，另一部分是由于信 号波对载波的调制而产生的谐波。后者的谐波分布情况和 SPWM波的谐波分析一致
目
录
1。PWM驱动基本原理
自动控制元件及线路 33
脉宽调制(PWM)技术1
2。功率管的开关特性 3。感性负载的开关控制特性 4。PWM开关控制下的微观特性
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PWM技术的应用 PWM（Pulse Width Modulation）控制—— 通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获 得所需要的特定波形（含形状和幅值） – 。直流斩波电路采用； – 。PWM控制技术在逆变电路中应用最广； – 。斩控式交流调压电路和矩阵式变频电路采用； – 。整流电路采用。
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PWM实现方法：滞环法
参数对滞环PWM的影响 滞环环宽对跟踪性能的影响：环宽过宽时，开关频率低，跟 踪误差大；环宽过窄时，跟踪误差小，但开关频率过高，开 关损耗增大 电抗器L的作用：L大时，i的变化率小，跟踪慢； L小时，i的变化率大，开关频率过高
PWM的实现：三角波比较法
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PWM的实现：三角波比较法
PWM实现方法：滞环法
滞环比较PWM生成：
• 调制比ρ • 占空比 D • 单极性、双极性PWM的ρ、D关系 • PWM 驱动的输出电压
把希望输出的波形作为指令信号，把实际波形作为 反馈信号，通过两者的瞬时值比较来决定逆变电路各开 关器件的通断，使实际的输出跟踪指令信号变化
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PWM技术基本原理
基本原理 – 冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时 ，其效果基本相同 – 冲量指窄脉冲的面积 – 效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同 – 低频段非常接近，仅在高频段略有差异
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PWM技术基本原理
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PWM实现：三相桥式PWM
防直通设定死区时间 – 同一相上下两臂的驱动信号互补，为防止上下臂直通 而造成短路，留一小段上下臂都施加关断信号的死区 时间 – 死区时间的长短主要由开关器件的关断时间决定 – 死区时间会给输出的PWM波带来影响，使其稍稍偏离正 弦波 每个功率开关反并续流二极管 – 以保证负载储能的泄放。