PWM波的原理及实际应用
1PWM在空调控制的应用
PWM控制的基本思想
如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波
u
SPWM波
ωt
u
O
>
O
> ωt
u
O
ωt
>
6
PWM控制直流电机
电压平均值描述
Vd = Vmax*D 式中，Vd——电机的平均速度； Vmax——电机全通电时的速度(最大)； D = t1/T 由公式(2)可见，当我们改变占空比D = t1/T时，就可 以得到不同的电机平均速度，从而达到调速的目 的。严格地讲，平均速度n与占空比D并不是严格 的线性关系，在一般的应用中，可以将其近似地 看成线性关系。
电枢电压“占空比”与平均电压关 系图
直流电机转速与占空比的关系
PWM控制直流电机的优点
• 1.PWM控制直流电机比以前的电阻控制调 速降低了能量的消耗同时也减少了由于电 阻发热带来的故障 • 2.WPM调速范围宽 可以实现直流电机的五 级调速 以前的电阻调速只能分级调速
步进电机工作原理
图4—40 步进电机原理图 P129
• PWM基本原理 • PWM是通过控制固定电压的直流电源开关频率， 从而改变负载两端的电压，进而达到控制要求的 一种电压调整方法。PWM可以应用在许多方面， 如电机调速、温度控制、压力控制等。 • 在PWM驱动控制的调整系统中，按一个固定的频 率来接通和断开电源，并根据需要改变一个周期 内“接通”和“断开”时间的长短。通过改变直 流电机电枢上电压的“占空比”来改变平均电压 的大小，从而控制电动机的转速。因此，PWM又 被称为“开关驱动装置”。
微机控制技术
步进电机与微型机的接口及程序设计
图4—44 步进电机与微型机接口电路之一 p133 1 0
PWM控制芯片SG3525原理及应用
PWM控制芯片SG3525原理及应用SG3525是一款经典的PWM控制芯片，具有广泛的应用领域。
本文将从原理和应用两个方面进行探讨，详细介绍SG3525的工作原理及在各个领域中的应用。
一、SG3525的工作原理SG3525是一款双路可调节PWM控制器芯片，由一对对称反馈比较器、三角波发生器、误差放大器、电压调节电路、电平移位电路和PWM输出级组成。
其工作原理如下：1.错误放大器：SG3525通过与输入信号进行比较，产生误差放大器输出的控制信号，以实现对输出波形的控制。
2.三角波发生器：通过内部电容和电阻的组合，生成一定幅值和频率的三角波信号，用于与错误放大器输出信号进行比较。
3.反馈比较器：SG3525具有一对对称的反馈比较器，将错误放大器输出信号与三角波信号进行比较，产生相应的控制信号。
4.电平移位电路：对反馈比较器的控制信号进行电平移位处理，以适应各种应用场景的控制要求。
5.PWM输出级：将经过电平移位的控制信号，经过输出级放大、滤波处理后，形成PWM信号。
二、SG3525的应用领域SG3525因其可靠性、稳定性以及功能强大而在电子领域应用广泛，以下是常见的应用领域及应用案例：1.开关电源：SG3525可以广泛应用于开关电源中，通过控制MOSFET等开关管的导通时间，实现对开关电源输出电压的稳定控制。
例如，SG3525可以用于UPS（不间断电源）的开关电源控制电路。
2.电动机驱动系统：SG3525可以用于电动机的速度和方向控制，通过控制PWM输出信号的占空比，实现电动机的转速和转向的控制。
例如，SG3525可以实现永磁直流电机的调速。
3.照明控制：SG3525可用于照明领域中的调光控制，通过控制PWM输出信号的占空比，实现对LED灯或者灯泡等照明设备的亮度调节。
4.变频调速系统：SG3525可以应用于交流电机的变频调速系统中，通过控制PWM输出信号的频率和占空比，实现对交流电机转速的精确控制。
蓝牙模块PWM输出技术原理和优势应用详解
PWM输出技术原理和蓝牙模块应用优势详解随着科技的不断进步，无线通信技术得到了广泛的应用。
其中，蓝牙技术作为一种近距离无线通信技术，已经成为了物联网设备中不可或缺的一部分。
近年来，越来越多的蓝牙模块被应用于各种领域，例如智能家居、智能穿戴设备、智能车辆等。
其中，PWM输出成为了一些蓝牙模块的重要特点之一。
本文将详细介绍PWM输出在蓝牙模块中的应用，包括PWM 输出的原理、优势、实现方法以及应用案例。
PWM输出原理PWM（Pulse Width Modulation）是一种数字信号处理技术，其基本原理是通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来实现对模拟信号的控制。
PWM信号由一系列脉冲组成，这些脉冲的宽度是固定的，但是脉冲的占空比可以随着时间的变化而改变。
PWM信号的占空比越高，表示信号的电平越高，反之则越低。
因此，PWM信号可以被用来表示数字信号或者模拟信号。
在蓝牙模块中，PWM输出是一种数字信号输出方式，其基本原理是将数字信号通过PWM 调制转换成模拟信号输出。
具体来说，PWM输出通过对一系列脉冲的宽度进行调制，将数字信号转换成一定频率的方波信号，然后再通过滤波器将方波信号转换成直流电压信号输出。
由于PWM输出的输出电压是直流电压，因此可以用来控制一些模拟器件，例如LED灯、电机等。
PWM输出的优势相比其他输出方式，PWM输出具有以下优势：精度高：PWM输出通过对脉冲宽度的调制来实现数字信号到模拟信号的转换，因此精度比较高。
通常情况下，PWM输出的精度可以达到0.1%。
稳定性好：由于PWM输出是通过数字信号来控制模拟信号，因此其稳定性比较好。
相比模拟信号，数字信号更加稳定，不易受到外界干扰。
可控性好：PWM输出可以通过改变脉冲的宽度来实现对模拟信号的控制。
因此，PWM输出可以实现对模拟器件的精细控制。
易于实现：PWM输出只需要很少的硬件电路就可以实现，因此易于实现。
同时，PWM输出的控制算法也比较简单，易于实现。
pwm 正弦波原理
PWM是一种常用的控制技术，可在数字系统中生成模拟信号。
在PWM中，以一定的频率产生一个周期性的波形，通过改变每个周期内高电平和低电平的时间比例来控制输出信号的平均电压值。
而PWM正弦波原理是将正弦波的特性应用于PWM技术中。
正弦波是一种周期性的波形，具有连续变化的振幅和相位。
正弦波在电力系统、通信系统等许多领域中都有广泛的应用。
将正弦波原理应用于PWM中，我们可以通过调制PWM波的占空比来模拟正弦波的连续变化。
具体来说，我们可以根据正弦波对应的幅度和相位信息，将其转换为对应的占空比信息，然后根据这些信息生成PWM波形。
生成PWM正弦波的一种常用方法是采用三角波和比较器。
三角波作为基准波形，其振幅和频率由PWM控制器确定。
比较器比较三角波和正弦波的值，根据比较结果生成PWM波形的占空比。
具体地，比较器将三角波波峰和波谷与相应时刻的正弦波进行比较，根据比较结果决定PWM输出信号处于高电平还是低电平状态。
通过不断改变三角波的周期和幅度，可以实现对正弦波的连续变化模拟。
需要注意的是，生成PWM正弦波并不是直接在模拟电路中实现的，而是通过数字信号处理器（DSP）或微控制器等数字系统进行计算和输出。
通过合理的算法和实时调整，可以实现高精度的模拟正弦波输出。
PWM正弦波技术在许多领域有广泛应用，例如交流变流器、电动调速、音频设备等。
它具有高效、精确、易实现等优点，能够满足实际应用中对正弦波形的要求。
PWM技术课件
6-26
6-27
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④在调制信号ur 在u 正半周，都用正极性三角波， 在 ※特点：①载波u的半个周期内，三角波uc只在一个方向 r 小 ③在负半周， r 大于uc时，相应的器件开通，U0=Ud, r ②在正半周， uuc 大于uc时，相应的器件关断U0=0,当u r 上变化，得到的SPWM波形也只在一个方向上变化，故 负半周都用负极性三角波。 U0= 0=0 于uc时，相应的器件开通， 当ur 小于uc时，相应的器件关断U -Ud 称之为单极性SPWM。
6.2.1 计算法和调制法
6.2.2 异步调制和同步调制
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6.2.1 计算法和调制法
1）计算法
根据正弦波频率、幅值和半周期脉冲数，准确计 算PWM波各脉冲宽度和间隔，据此控制逆变电路 开关器件的通断，就可得到所需PWM波形。 本法较繁琐，当输出正弦波的频率、幅值或相位 变化时，结果都要变化。
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6.2.3 异步调制和同步调制
2） 同步调制
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——载波信号和调制信号保持同步的调制方式，当变频时 使载波与信号波保持同步，即N等于常数。
基本同步调制方式，fr变化 u 时N不变，信号波一周期内 输出脉冲数固定。
O uc ur
wt
uo uof
fr很低时，fc也很低，由调 制带来的谐波不易滤除。 fr很高时，fc会过高，使开 关器件难以承受。
双极性PWM控制方式波形
6-21
电路（3）
6.2.2 分析几种调制电路
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请同学分析。
6-22
6.2.3 异步调制和同步调制
载波比 根据载波和信号波是否同步及载波比的变化情况， PWM调制方式分为异步调制和同步调制。 1） 异步调制
PWM波
PWM一、作用&原理⏹作用✓波形调制(Pulse Width Modulation)✓定时器⏹原理利用时钟信号实现定时功能，然后利用定时功能控制输出高电平或低电平的时间。
具体实现如下：1.分频利用Prescaler和Divider对输入时钟进行分频2.定时利用Down Counter和分频产生的时钟信号实现定时，时钟信号每过一个周期，Down Counter的值减1，Down Counter值到0时，定时结束，Down Counter值存储在TCNT寄存器3.波形调制TCNT寄存器的值递减到等于TCMP寄存器的值时，输出管脚电平反转。
TCNT的值到达0时，PWM会自动加载TCNTB寄存器的值到TCNT，TCMPB寄存器的值到TCMP，开始一个新的定时周期，从而实现周期性方波二、数据手册阅读阅读《S5PC100_UM_REV104.pdf》如下内容：三、名词解释⏹占空比占空比= 高电平时间/(高电平时间+低电平时间)⏹Prescaler输出时钟频率= 输入时钟频率/ 分频因子(factor)⏹Divider输出时钟频率= 输入时钟频率/ 除法因子(factor )⏹Mux多路选择，Divider一定要和Mux联合使用⏹极性设置设置PWM初始状态为高电平还低电平四、实验⏹目的✓理解PWM基本原理✓会使用S5PC100中的PWM⏹查看原理图查看《FS_S5PC100_DEV.pdf》文档的beep电路图⏹设置1.多功能管脚设置置GPDCON[ 4:7]为0b0010(PWM管脚控制)2. 时钟设置✓时钟开关置CLK_GATE_D1_3[6]为1(打开PCLK至PWM开关)✓配置分频器置TCFG0[0:7]为0xff(Prescaler的分频因子为256)✓配置除法器置TCFG1[4:7]为0b0100（除法因子1/16）✓配置定时器置TCNTB1寄存器的值决定定时时间置TCMPB1寄存器的值，决定电平反转时间✓手动加载置TCON[9]为1，然后置TCON[9]为0（加载TCNTB0寄存器到TCNT0寄存器，加载TCMPB0寄存器到TCMP0寄存器）✓开启PWM置TCON[8:11]为0b1001。
A／D和PWMD／A的工作原理及应用
5．滤波的几种方式。
（2）参考电压VREF。VREF的稳定程度直接影响A ／D的转换精度。图5-8所示是实际应用中的一个 例子。其中电位器采用多圈式电位器，它定位精 度高且可自锁。如不使用A／D转换器，则必须将 VREF和VCC相连，ANGND和Vss相连。此时 P0口 可作普通的数字口。
图5-8 参考电压VREF
（3）模拟信号输入电路。图5-9所示为一通用 的模拟信号输入电路。它对模拟输入信号进行 偏移和增益处理，使输入到模拟引脚（CH0～ CH7）的电压为0～5V。偏移细调通过R2实现。 增益范围由调整R5完成。
5.1.1 A／D转换器的基本原理
图5-1逐次逼近法原理
10位逐次逼近寄存器SAR初始值为全0。8096 芯片ADC的输入 模拟电压 范围为 0 至VREF。 VREF是模拟基准电压。正常工作时，VREF必须 保持在 5.0±0.5V范围内，并要求能提供5mA 电流。A／D结果用以下公式计算：
1023×（Vin-ANGND）/（VREF-ANGND）
；将AD转换高位放入
LDB 20H,ADRL 20H
；将AD转换低位放入
硬件方面的一些问题：
（1）接地。在整个系统中数字地与模拟地不可形成回路， 以免对模拟信号造成干扰。数字地和模拟地正确的接法 是：在系统中，先将数字地、模拟地分别相连，然后在 系统中选一点（一般选在 A／D转换器处）相连接。另 外，VREF与 ANGND以及VCC与VSS之间都需加滤波电容， 以消除高频干扰。如下图所示。
将某个要转换的数字量（例80H）写入到PWM_CONTROL 中，其值不断与8位循环记数器的内容比较。二者相等时， 比较输出正脉冲，R—S触发器复位，使PWM/P2.5端变为 低电位。PWM_CONTROL中数据为80H时，PWM/P2.5端 输出波形如图5-11所示。
pwm波有效值
pwm波有效值摘要：一、引言二、PWM波的基本概念1.PWM波的定义2.PWM波的性质三、PWM波的有效值计算方法1.计算公式2.计算实例四、PWM波在实际应用中的优势1.节能2.控制精度高五、PWM波在电机控制中的应用1.电机调速2.电机驱动六、总结正文：一、引言PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）波是一种广泛应用于电子技术领域的信号调制方式。
在许多实际应用中，有效值（RMS value）是评估PWM波的一个重要参数。
本文将详细介绍PWM波的有效值及其计算方法，以及在实际应用中的优势和应用场景。
二、PWM波的基本概念1.PWM波的定义：PWM波是一种通过对脉冲宽度进行调制的信号，以实现对电机、照明等负载的控制。
2.PWM波的性质：PWM波具有频率高、占空比可调等特点，能够在保证较高控制精度的同时，实现节能的目的。
三、PWM波的有效值计算方法1.计算公式：PWM波的有效值可以通过以下公式进行计算：RMS = (1 / π) * ∫(t=0)^(T/2) [(1 - cos(ωt)) / 2] dt其中，T为脉冲周期，ω为角频率。
2.计算实例：假设某一PWM波的脉冲周期T为1s，角频率ω为2π rad/s，我们可以通过上述公式计算得到其有效值。
四、PWM波在实际应用中的优势1.节能：由于PWM波的占空比可以调节，因此在许多应用场景中，可以通过调节占空比来实现负载的节能。
2.控制精度高：与传统的模拟信号相比，PWM波具有更高的控制精度，能够满足高精度控制的需求。
五、PWM波在电机控制中的应用1.电机调速：通过改变PWM波的占空比，可以实现对电机转速的控制，从而达到调速的目的。
2.电机驱动：PWM波可以作为电机驱动信号，通过改变占空比，实现对电机转矩的控制，从而驱动电机。
六、总结PWM波有效值是评估PWM波的一个重要参数，通过计算可以得到。
第4 章 PWM 控制芯片及其应用
8
Vref
该引脚是参考输出，它通过电阻 RT 向电容 CT 提供充电电流。
订购型号信息如表 4-3 所示。
表 4-3 订购型号信息
贴片（SO8）
直插
UC2842BD1；UC3842BD1
UC2842BN；UC3842BN
UC2843BD1；UC3843BD1
UC2843BN；UC3843BN
UC2844BD1；UC3844BD1
以典型的电流模式 PWM 控制芯片 UCX842B/3B/4B/5B 系列为例讲解控制芯片的工作方 式以及外围电路的分析。
在分析 UC384X 系列芯片之前，从以下知识要点来学习控制芯片： ①每个引脚的名称及说明； ②每个引脚的作用，以及它在电路中的连接； ③每个引脚正常工作时电压或电流的范围，引脚之间相互影响的关系； ④芯片中典型电路工作原理的分析； ⑤控制芯片一定要输出 PWM 波去控制功率开关管即 MOS 管，要清楚哪些引脚最容易 引起没有 PWM 波的输出； ⑥弄懂参数之间的曲线图（比如振荡频率与 RT、CT 之间的关系、最大占空比与定时电 阻之间的关系、芯片工作电压与电流之间的关系等）； ⑦找到芯片的 application note（应用信息），教我们如何分析芯片的工作方式、与功率 电路的连接以及关键元件参数的计算等 ⑧ 会用示波器去测试电路，根据波形分析产生的原因，从而找到解决问题的办法。 1. 控制芯片 UC284XB/UC384XB 的特点、结构框图、功能说明及电气特性参数 （1）控制芯片 UC284XB/UC384XB 的特点如下： ·微调的振荡器放电电流，可精确控制占空比 ·电流模式工作频率可达到 500KHz ·自动前馈补偿 ·锁存脉宽调制，可逐周限流 ·内部微调的参考电压，带欠压锁定 ·大电流图腾柱输出 ·欠压锁定，带滞后 ·低压启动和工作电流 （2）器件描述 UC2842B/3B/4B/5B（UC3842B/3B/4B/5B）是高性能固定频率电流模式控制器专为离线 和直流-直流变换器应用而设计，为设计人员提供只需最少外部元件就能获得成本效益高的 解决方案。这些集成电路具有可微调的振荡器，能进行精确的占空比控制、温度补偿的参考、 高增益误差放大器。电流取样比较器和大电流图腾柱式输出，是驱动功率 MOS 管的理想器 件。 其它的保护特性包括输入和参考欠压锁定，带有滞后、逐周电流限制、可编程输出死区 时间和单个脉冲测量锁存等。
pwm波控制led灯的原理
pwm波控制led灯的原理【实用版】目录一、PWM 波的概念及特点二、PWM 波控制 LED 灯的原理三、PWM 波控制 LED 灯的实现方法四、PWM 波控制 LED 灯的优势五、结语正文一、PWM 波的概念及特点脉宽调制（Pulse Width Modulation，简称 PWM）波是一种模拟控制技术，通过改变脉冲的宽度来控制输出电压的大小。
PWM 波具有以下特点：1.可实现连续可调的输出电压；2.系统稳定性好，抗干扰能力强；3.硬件实现简单，易于控制。
二、PWM 波控制 LED 灯的原理LED 灯的亮度与其两端的电压成正比，而 PWM 波控制技术正是通过改变 LED 灯两端的电压来实现对其亮度的控制。
具体原理如下：1.通过 PWM 波发生器产生一定频率的 PWM 波；2.将 PWM 波的占空比调整至合适的范围，以达到控制 LED 灯亮度的目的；3.将调整后的 PWM 波施加到 LED 灯的两端，使其亮度发生变化。
三、PWM 波控制 LED 灯的实现方法实现 PWM 波控制 LED 灯的方法有很多，其中较为常见的方法如下：1.使用单片机实现 PWM 波控制 LED 灯：通过编写程序，利用单片机内部的 PWM 功能产生 PWM 波，并控制 LED 灯的亮度；2.使用微控制器实现 PWM 波控制 LED 灯：通过编写程序，利用微控制器内部的 PWM 功能产生 PWM 波，并控制 LED 灯的亮度；3.使用专用驱动器实现 PWM 波控制 LED 灯：通过连接专用驱动器，利用驱动器内部的 PWM 功能产生 PWM 波，并控制 LED 灯的亮度。
四、PWM 波控制 LED 灯的优势PWM 波控制 LED 灯具有以下优势：1.节能：PWM 波控制技术能够实现 LED 灯的精确控制，有效降低其功耗；2.环保：由于 LED 灯具有较长的使用寿命和较低的功耗，因此采用PWM 波控制技术可以更好地保护环境；3.灵活性高：PWM 波控制技术可以实现 LED 灯的亮度、颜色等参数的实时调整，满足不同场合的需求。
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PWM波的原理及实际应用
1. 什么是PWM波？
PWM（Pulse Width Modulation）是脉宽调制的缩写，是一种在数字电子中使用的一种调制方式。
它可以将不同频率和占空比的信号合成一个数字信号输出。
2. PWM波的原理
PWM波是通过不同占空比的方波脉冲信号来模拟模拟信号的一种调制方式。
在PWM波中，方波的宽度是固定的，但占空比可以根据需要调节。
PWM波的输出是由一个基准频率和一个具有不同占空比的方波脉冲信号组成的。
占空比表示方波信号中高电平所占的时间与一个周期的时间比例。
例如，一个50%的占空比表示高电平的时间等于一个周期时间的一半。
3. PWM波的应用
3.1 转换器控制
PWM波广泛应用于各种类型的转换器控制中，包括DC-DC转换器和AC-DC转换器。
通过调整PWM波的占空比，可以控制转换器的输出电压和电流。
3.2 电机控制
PWM波被广泛应用于电机控制中，特别是直流电机和步进电机。
通过改变PWM波的占空比，可以控制电机的转速和转向。
3.3 照明控制
PWM波在照明控制中也有广泛的应用。
通过改变PWM波的占空比，可以控制灯的亮度。
这种方式比传统的调光方式更加高效和节能。
3.4 音频处理
PWM波还可以用于音频处理。
在数字音频系统中，PWM波可以模拟模拟音频信号，从而实现音频的数字化和信号处理。
4. PWM波的优点
4.1 简单高效
PWM波的产生和控制非常简单，只需要一个计时器和一个比较器即可。
这使得PWM波成为一种非常高效的信号调制方式。
4.2 精确控制
通过改变PWM波的占空比，可以实现对电压、电流、亮度等的精确控制。
这
使得PWM波在工业控制和调整中非常有用。
4.3 低功耗
PWM波相对于其他调制方式来说，功耗非常低。
因为只有在高电平时才会有
电流流过，而在低电平时几乎没有电流流过。
4.4 高抗干扰性
PWM波在传输过程中具有较高的抗干扰性。
传输过程中，一旦脉冲信号丢失，由于脉冲宽度较大，临界点的波形扰动对结果影响较小，因此抗干扰性较强。
5. 总结
PWM波是一种在数字电子中常用的信号调制方式。
它通过调整方波脉冲的占
空比来实现对电压、电流、亮度等的精确控制。
PWM波在转换器控制、电机控制、照明控制和音频处理中都有广泛的应用。
它具有简单高效、精确控制、低功耗和高抗干扰性的优点。
在未来，PWM波的应用将进一步扩展，并为各种数字系统的开
发带来更多的便利和创新。
以上就是PWM波的原理及实际应用的文档内容，希望对你有所帮助。