PWM驱动电路
PWM控制电路的基本构成工作原理
PWM控制电路的基本构成工作原理PWM（Pulse Width Modulation）控制电路广泛应用于各种电子设备和电源控制中。
它通过调节脉冲的宽度，实现对输出电压或电流的精确控制。
以下是PWM控制电路的基本构成和工作原理。
基本构成：1.锯齿波发生器：产生标准的锯齿波信号，通常由一个比较器和一个RC电路组成。
2.比较器：比较输入信号与参考电平，输出高电平或低电平。
3.比较脉冲控制时间：根据比较器输出的结果，调整脉冲的宽度。
4.信号调制器：将比较脉冲转换为PWM信号的模块。
5.输出驱动器：根据PWM信号，驱动输出负载。
工作原理：1.锯齿波发生器产生标准的锯齿波信号。
每当锯齿波上升到一定程度时，宽度与输入信号比较的脉冲就会产生。
2.比较器对输入信号和参考电平进行比较。
如果输入信号大于参考电平，则比较器输出高电平；如果输入信号小于参考电平，则比较器输出低电平。
3.比较脉冲控制时间将比较器输出的高低电平转换为脉冲的宽度。
通常使用一个计数器来计数锯齿波的上升沿和下降沿的时间。
4.信号调制器将比较脉冲转换为PWM信号。
这可以通过调整脉冲宽度的方法来实现，例如使用一个电容和一个双比较器。
5.输出驱动器根据PWM信号驱动输出负载。
根据PWM信号的占空比（高电平时间与一个周期时间比值），控制输出负载的电流或电压。
1.改变占空比即可实现对负载电流或电压的精确控制。
可以在不改变电源电压的情况下，调节负载的电流或电压大小。
2.可以实现功率放大。
PWM控制电路可以通过调整占空比来实现功率放大，以提高效率。
3.系统响应快速。
由于PWM控制电路的工作原理，使得系统响应速度非常快，能够精确控制输出。
4.输出功率可调。
通过调节PWM信号的占空比，可以精确控制输出功率的大小。
总结：。
NE555简易直流电机PWM驱动电路的实现
NE555简易直流电机PWM驱动电路的实现NE555是一种常用的集成电路，可以实现各种定时和脉冲宽度调制(PWM)应用。
在直流电机驱动中，使用NE555可以实现简易的PWM调速效果。
本文将详细介绍如何使用NE555实现直流电机的PWM驱动电路，并对其原理进行解释。
一般来说，直流电机通常需要调节电压或者频率来改变其转速。
而PWM调速就是通过调节脉冲的高电平时间与低电平时间的比例来实现对电机的速度控制。
接下来，我们将详细分析NE555的工作原理及其在直流电机PWM驱动中的应用。
首先，我们来了解一下NE555的基本工作原理。
NE555是一种8引脚的集成电路，主要由比较器、RS触发器、输出驱动器以及电源电压稳压器等组成。
在PWM调速应用中，NE555的输入电压Vcc连接至电源正极，引脚2和引脚6接地，引脚5连接电源负极，引脚4连接至电位器PI，辅助引脚1和7置空或者接地。
NE555的主要工作模式有两种：单稳态触发和多谐振荡器。
在直流电机PWM驱动中，我们将使用NE555的多谐振荡器模式来实现PWM调速功能。
多谐振荡器模式下，NE555输出方波信号，其周期和占空比可以通过引脚2和引脚6之间的电压比例来控制。
当引脚2电压高于引脚6时，输出高电平；当引脚2电压低于引脚6时，输出低电平。
接下来，我们将详细讲解如何使用NE555来实现直流电机的PWM驱动电路。
首先，我们需要连接一个电位器来调节占空比。
将电位器PI的中间脚连接至引脚6，一边脚连接至引脚5，另一边脚连接至电源负极。
通过调节电位器的旋钮，可以改变引脚6的电压，从而控制占空比。
同时，为了保护NE555和直流电机，我们还需要连接一个MOS管或者晶体管来作为输出驱动器。
将驱动器的基极或者门极连接至NE555的输出引脚3，将驱动器的集电极或者漏极连接至直流电机的正极，将驱动器的发射极或者源极连接至电源负极。
在NE555的多谐振荡器模式下，我们需要选择一个合适的电容和电阻来设置输出的频率和占空比。
PWM控制芯片+推挽结构驱动电路
PWM 控制芯片+推挽结构驱动电路
1.PWM 控制芯片+推挽结构驱动电路构成方案的基本结构形式
PWM 控制芯片+推挽结构驱动电路构成方案的基本结构形式非常简单，如图4 所示。
推挽驱动器只用到两只N 沟道功率场效应管V1、V2，并将升压变压器T 的中性抽头接于正电源Vcc，两只功率管V1、V2 交替工作，输出得到交流电压，由于功率晶体管共地，所以驱动控制电路简单;另外由于变压器具有一定的漏感，可限制短路电流，因而提高了电路的可靠性。
对于推挽结构的驱动电路，要求直流电源Vcc 的变化范围要小，否则，会使驱动电路的效率降低。
因此，推挽结构不适用于笔记本电脑，但对于液晶显示器和液晶彩电非常理想，因为逆变器直流电源电压通常会稳定在±20%以内。
电路工作时，在PWM 控制芯片的控制下，使推挽电路中两个开关管V1 和V2 交替导通，在一次绕组L1 和L2 两端分别形成相位相反的交流电。
PWM驱动原理？
PWM（脉宽调制）是一种控制信号的技术，通过调整信号的脉冲宽度来实现对电路或设备的驱动。
PWM驱动常被用于直流电机驱动、LED亮度调节、音频放大器等应用中。
PWM驱动的原理如下：
1. 基本概念：PWM信号由一个固定的周期和一个可变的脉冲宽度组成。
周期表示一个完整的PWM信号循环所持续的时间，脉冲宽度则表示脉冲信号的高电平持续的时间。
2. 控制信号生成：PWM信号是由一个控制器或微控制器生成的。
控制器通过计算或根据输入的模拟信号，生成具有相应脉冲宽度的PWM信号。
3. 周期和频率：PWM信号的周期是固定的时间间隔，在设计中可以根据需要进行选择。
频率是指PWM信号每秒钟循环的次数，是周期的倒数。
4. 脉冲宽度调节：脉冲宽度决定了PWM信号的占空比，即高电平和周期之间的比例关系。
脉冲宽度决定了驱动电路的输出电平和功率。
通过调节脉冲宽度的比例可以控制输出电路的平均电压或功率。
5. 低通滤波：PWM信号在驱动输出电路中，通常通过一对开关进行控制。
由于PWM信号的高频特性，开关的开关电流会产生高频噪声。
为了去除这些噪声，通常使用低通滤波器对PWM信号进行滤波，得到平滑的模拟输出。
通过改变PWM信号的脉冲宽度，可以控制输出电路的电平或功率，实现对电路或设备的精确驱动。
PWM驱动具有高效率、精度高、响应快和容易实现的优点，在诸多应用中被广泛应用。
PWM控制与驱动电路
电流源则被接通，并向外部电容再次充电。在图2-5中可看到，充电电流具有
图示的负极性，而放电电流则具有正极性。在图2-4(b)中，通过接通和关断
高压电流源，滞后的自动再启动比较器可维持Vc值介于典型的4.7~5.7V窗口
范围内。自动再启动电路具有一个八分频计数器，它能阻止输出级MOSFET
再次导通，知道八个放电－充电周期已经过去为止。通过把自动再启动占空
2-2-4 PWM控制与驱动电路 2-2-4-1
TL494 PWM控制器
特性： •内置校准器提供稳定的5V参考电压。 •TR输出可提供200mA的电流。 •输出可控制推挽式或单端式操作。 •多任务的死区控制（ Pin4）和PWM控制单元。 •片上晶振的主从操作。 •每个输出口有内置双倍脉冲禁止回路。
2 电路设计新特点：AC/DC变换效率提高到90％只有三个引脚的单片IC综合了控制系统，驱动电路， 功率MOSFET,脉宽调制，高压启动电路，环路补偿调节，故障保护电路等功能；TOP器件的线 性控制特性，在低成本上具有竞争力。
3 TOPSwitch-2有二种封装形式。除三脚TOP-220外，还有8脚DIP封装中有6个引脚接地，用于增大 散热功能，特别有利于微型电器设备的电源安装设计。
馈接法时，该脚的动态阻抗与外部电阻值和电容器数值，共同确定了电源系
统的控制回路补偿量。
TOPSwitch-II电路的起始工作波形如图2-4所示，图中给出了正常工作时
和自动再启动时的两种不同波形。
如果让控制脚的外部电容CT放电到较低的门限电平，那么输出级
MOSFET将被关断截止，此时控制电路进入一个低电流的准备状态。而高压
如图2-3所示，在正常工作期间，内部输出级MOSFET的占空比， 使随着控制脚电流的增大而线性地减小。为了执行所有必要的控制、偏 置和保护功能，漏极脚和控制脚分别完成下面所述的几项功能（可参见 图2-2和图2-5中的TOPSwitch集成电路之定时脉冲波形与电压波形）。
pwm驱动原理
pwm驱动原理
PWM（Pulse Width Modulation）是一种电子调制技术，用于控制电路输出的电压或电流的平均值。
它通过改变信号的脉冲宽度来实现输出电平的调节。
PWM驱动的原理是根据一个固定的时间周期，周期内分为高电平和低电平两个部分。
通过改变高电平的脉冲宽度，可以控制输出信号的平均值。
当高电平的脉冲宽度增加时，输出信号的平均值也会增加；反之，脉冲宽度减小则输出信号的平均值减小。
具体来说，PWM驱动分为三个步骤：设定周期、设定高电平时长、设定输出电平。
1. 设定周期：选择一个合适的时间周期，通常用频率来表示。
周期越短，系统的响应速度就越快，但是会增加系统的计算负荷。
2. 设定高电平时长：高电平的脉冲宽度决定了输出信号的平均值。
当脉冲宽度增加时，输出信号的平均值也会增加。
可以通过改变脉冲宽度来实现输出电平的调节。
3. 设定输出电平：根据需求，设定输出信号的高电平或低电平电平值。
PWM驱动常见的应用是调节电机速度和LED亮度。
通过改变PWM的高电平时长，可以调节电机的转速或LED的亮度。
其
原理是快速开关信号，通过固定的周期和改变的脉冲宽度来控制平均电压值，从而实现对电路输出的精确控制。
总结来说，PWM驱动原理是通过改变脉冲宽度，控制信号高电平的时长来实现对输出电平的调节。
这种调制技术可以广泛应用于电机控制、LED调光等领域。
PWM波驱动电路
PWM波驱动电机需要加入ULN2003驱动电路模块；
PWM波周期：
在定时器中设置PWM波，周期太短，主程序无法正常运行。如PWM波周期太长，不稳定。
芯片引脚P1.0控制ULN2003输入引脚，ULN内部为非门，因此输入高电平，输出为低电平。
if(PWM_ON!=0) //如果左右时间是0保持原来状态
PWM = 0; //灯亮（电机停）
}
}
{
static unsigned char count; //
TH0=(65536-1000)/256;
TL0=(65536-1000)%256;//定时1mS
if (cou1; //灯灭（电机转）
}
count++;
if(count == CYCLE)
{
count=0;
问题：
或许由于上拉电阻不够大，芯片引脚（P1.0）高电平，电压5V；接入电机后，电压只有2.7V。
导致驱动电机电流不够大，无法克服启动阻力，必须手动转一下电机，才开始转动。
附：定时器实现PWM波程序
PWM_ON=4;CYCLE=10; //从4到10电机转，占空比60%
void tim(void) interrupt 1 using 1
NE555简易直流电机PWM驱动电路的实现
应用NE5532实现话筒信号的高保真频率、幅值可调正弦波、方波、三角波电路设计报告：董浪、杰、马世力日期： 2015年4月25日设计要求：应用NE555集成电路设计和制作简易的直流电机PWM驱动电路，通过调节555的输出方波占空比来调节直流电机转速NE555相关参数：设计思路、电路原理图如图：通过改变可调电阻的组织来改变占空比、频率，电容器充放电的反复进行，经过NE555后输出最大幅值为VCC（5伏）、频率可调的脉冲。
振荡频率：f=1/(t pH＋t pL)≈1.43/(R A＋R B)C经计算可调频率为2.58KHz-26.68KHz电路仿真：应用NE5532实现话筒信号的高保真设计要求：用NE5532设计一个话筒放大电路，输入信号为驻极体话筒产生的信号，然后对信号进行放大，输出信号幅度可以调节NE5532相关参数设计思路、原理图NE5532是高性能低噪声双运算放大器（双运放）集成电路。
与很多标准运放相似，但它具有更好的噪声性能，优良的输出驱动能力及相当高的小信号带宽，电源电压围大等特点。
因此很适合应用在高品质和专业音响设备、仪器、控制电路及通道放大器。
利用双差分式放大电路，放大差模信号、抑制共模信号，有效的放大驻极体话筒产生的信号。
频率、幅值可调正弦波、方波、三角波电路设计要求：设计和制作正弦波、方波、三角波产生电路，具体指标不限，但要求输出幅值可调、频率可调相关参数该部分所需芯片的参数和部结构在上述部分已经罗列设计思路、电路原理图利用RC谐振回路生成回路需满足电路的自激振荡，在正反馈的作用下满足幅值平衡，再设置合理地参数满足相位平衡即可产生正弦波。
结合第一部分使用NE555集成电路芯片产生脉冲的方法，来达到产生三种波形的目的。
电路仿真：。
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PWM是什么？
脉冲调制英文表示是Pulse Width Modulation，简称PWM。
PWM是调节脉冲波占空比的一种方式。
如图1所示，脉冲的占空比可以用脉冲周期、On-time、Off-time 表示，如下公式：
占空比＝On-time（脉冲的High时间）/ 脉冲的一个周期（On-time + Off-time）
Tsw（一周期）可以是开关周期，也可以是Fsw=1/Tsw的开关频率。
图1 Pulse Width Modulation (PWM)
在运用PWM的驱动电路中，可以通过增减占空比，控制脉冲一个周期的平均值。
运用该原理，如果能控制电路上的开关设计（半导体管、MOSFET、IGBT等）的打开时间（关闭时间），就能够调节LED电流的效率。
这就是接下来要介绍的PWM控制。
PWM信号的应用
PWM控制电路的一个特征是只要改变脉冲幅度就能控制各种输出。
图2的降压电路帮助理解PWM的控制原理。
在这个电路中，将24V的输入电压转换成12V，需要增加负载。
负载就是单纯的阻抗。
电压转换电路的方法有很多，运用PWM信号的效果如何呢？
图2 降压电路
在图2的降压电路中取PWM控制电路，如图3所示。
MOSFEL作为开关设计使用。
当PWM信号的转换频率数为20kHz时，转换周期为50μs。
PWM信号为High的时候，开关为On，电流从输入端流经负载。
当PWM信号处于Low状态时，开关Off，没有输入和输出，电流也断掉。
这里尝试将PWM信号的占空比固定在50％，施加在开关中。
开关开着的时候电流和电压施加到负载上。
开关关着的时候因为没有电流，所以负载的供给电压为零。
如图4绿色的波形、V（OUT）可在负载中看到输出电压。
图3 运用PWM信号的降压电路
图4 解析结果占空比：50％
输入电压是直流，通过脉冲信号得到输出电压在负载的前端（开关的后端）插入平滑电路，就可以得到如图4所示的茶色的波形。
输出脉冲的平均值约12V时，直流电压可以供给负载。
但如果不是12V，而是想得到6V的输出电压时，应该怎么做？PWM控制的优点实际就在此。
只需改变脉冲幅度就可以了。
实际上，只需设定占空比为25％就可以得到平均输出6V的电压。
图5和图6表示的是这种情况下的电路和解析结果。
图5 运用PWM信号的降压电路
图6 解析结果占空比约25％
以上结果标明，降压电路中，输入输出电压的关系可以表示为：
输出电压＝PWM信号的占空比×输入电压
也就是说只要改变PWM信号的占空比，就可以得到任意的输出电压。
接下来介绍在实际产品设计中运用降压转换器电路驱动LED的方法。
PWM驱动电路例子
如图7所示，在前述的降压电路中追加线圈、电容、二极管的电路。
在这里没有考虑反馈电路。
这里使用的是飞利浦照明的LUXEON系列的LXM3-PW71 LED。
LED （负载）的前端插入的线圈和电容构成平滑电路，通过转换使得脉冲输出平均化。
线圈前端的二极管即使在开关关着的时候也能持续向线圈供给电流。
降压转换器通常作为电压转换电路使用，但是在驱动LED时，则需要控制电流而不是电压。
图7 PWM驱动电路降压转换的例子
确认图7的电路构成。
当脉冲信号处于On的状态，也就是开关设计处于On的状态时，电流按照输入信号－开关－线圈－负载的顺序流动。
当开关设计处于Off 的状态时，电流按照二极管－线圈－负载的顺序流动。
因此要控制线圈中的电流实际上等同于控制LED中的电流。
在正极和负极间施加3.0V的电压的话，可以从数据库中看到，LXM3-PW71的电流约350mA。
输入电压为12V时，设定脉冲波的占空比为25％（12V×0.25＝3V），就能得到3V的电压。
当转换频率数为100kHz时，转换周期为10μs，脉冲幅度为2.5μs。
但是，负载只在顺阻抗的情况下成立，实际在负载中运用LED时，根据电流大小负载特性也有变化，电流约为350mA时，脉冲幅度调制约为
3.36μs。
验证电路的结果如图8所示。
图8 PWM驱动电路的验证结果
LED中的电流发生变化，线圈中的电流也变化。
通过传感电路检测线圈电流的变化，只要控制开关的打开时间，就能够使得LED负载中的电流恒定。
增加PWM
的占空比，就能增加LED中的电流，也能增加亮度。
比较阻抗驱动型电路和恒定电流源型驱动电路，改变PWM的占空比比改变阻抗值和电路常量更高效，也因此能了解PWM控制的便利性。
这次介绍的降压转换器运用于LED驱动中需要电压比输入电压低的情况。
根据照明灯具、用途不同，有时需要同时驱动多个LED，这样会出现所有的LED驱动中的必需电压比输入电压高。
这种情况下，就需要使用能够制作比输入电压高的电压的升压转换器。
在LED照明中，有效利用电力的同时还需要小型化。
照明灯具中，将输入电压转为LED驱动电压的时候，会出现转换损耗，转换损耗越大越容易引起热的问题。
同时，如果开关频率数增加，变压器和线圈会变小，虽然整个线路板能够实现小型化，但由于高开关频率数会导致转换损耗，出现高次谐波问题。
因此，在LED 的PWM驱动电路中，力争实现高效和少零部件。
为了保持照明灯具的亮度稳定或者调节亮度，需要在传感器中检测负载电流、进行控制演算、调整脉冲的占空比的反馈控制电路。
本文没有对反馈控制电路进行介绍，但是值得注意的是，反馈控制电路包含电压控制、迟滞控制、类似迟滞控制、电流控制等多种。
各种控制方式有优点也有缺点，需要我们根据照明灯具的作法和适用的电路方式选择最佳的控制方式。