PWM代表脉冲宽度调制,其表示可以从特定源产生的脉冲宽度的可变性质,例如离散IC,MCU或晶体管电路。
什么是pwm.
在简单的术语中,PWM过程只不过是在特定速率下开启和关闭具有不同开/关定时比的电源电压,这里电压长度的开关可以更大,更小,或等于关闭长度。
例如,PWM可以包括固定电压以在1秒OFF的情况下以2秒的速率接通和断开,截止2秒1秒或1秒,1秒。
当电源电压的开/关率不同,我们说电压是PWM或脉冲宽度调制。
关于如何在电压V / S时间图上出现恒定的直流电位如何熟悉,您已经熟悉了,如下所示:

在上面的图像中,我们可以看到9V水平的直线,这是实现的,因为9V水平在不改变的时间内,因此我们能够见证一条直线。
现在,如果此9V在每1秒之后开启和关闭,那么上述图表会看到这一点:

我们可以清楚地看到,现在9V线不再是块之后的块形式的直线级,因为9V在每秒交替后开启和关闭。
上面的迹线看起来像矩形块,因为当9V接通和关闭时,操作瞬间突然使9V突然转到零电平,然后突然到9V水平,从而形成图形上的矩形形状。
上述条件导致脉动电压具有待测量的两个参数:峰值电压和平均电压或RMS电压。
峰值和平均电压
在第一图像中,峰值电压明显为9V,并且平均电压也仅仅是因为电压恒定而没有任何断裂。
然而,在第二图像中,尽管电压在1 Hz速率(1秒ON ON)上接通/关闭,但峰值仍然等于9V,因为峰值始终在接通时段期间达到9V标记。但这里的平均电压不是9V而不是4.5V,因为电压的制造和断裂以50%的速率完成。
在PWM讨论中,这种开/关率称为PWM的占空比,因此在上面的情况下,它是50%的占空比。
当您在DC范围内使用数字万用表测量PWM时,您将始终获得仪表上的平均值读数。
新的爱好者经常会与这种阅读混淆,并将其作为峰值,完全错误。
如上所述,PWM的峰值将大多等于供给电路的电源电压,而仪表上的平均挥发将是PWM的开/关的平均值。
用PWM切换MOSFET
因此,如果要使用PWM切换MOSFET并找到栅极电压,请不要恐慌,因为这可能只是仪表所示的平均电压,峰值电压可能与电路的电源一样高电压。
因此,可以预期MOSFET可以通过这些峰值进行精细并且完全通过这些峰值,并且平均电压仅实现其导通时段,而不是设备的开关规范。
正如我们在前一节中所讨论的那样,PWM从根本上涉及脉冲宽度的变化,换句话说,DC的开启和关闭时段。
让我们说,例如,您希望具有按时的按时的PWM输出,而不是按时的50%。
让我们假设选择按时选择的ATE为1/2秒,然后关闭时间将等于1秒,这将导致1/2秒的占空比和1秒关闭,如下图所示。
分析PWM的占空比

在该示例中,优化PWM以产生9V的峰值电压,但由于接通时间仅为3.15V的平均电压仅为一个完全完全开/关循环的35%。
一个完整的周期是指允许给定脉冲的时间段按时完成其一个完整的时间和一个关闭时间。
类似地,可以打算使用以下数据优化频率的脉冲宽度:

在这里,随时可以看到比一个完整循环的关闭时间增加65%,因此这里电压的平均值变为5.85V。
上述讨论的平均电压也称为RMS或电压的均方根值。
由于这些都是矩形或方脉冲,因此可以通过将占空比百分比与峰值电压乘以乘以占空比来计算RMS。
优化PWM模拟SineWave
然而,在优化PWM以模拟交流脉冲的情况下,RMS的计算变得有点复杂。
让我们采取以下PWM的示例,该示例被优化,以改变其宽度对应于不同幅度或正弦AC信号的水平。
您可以通过我以前的文章中的一个了解更多信息,其中我已经解释了IC 555如何使用生成正弦波等效PWM输出。

如我们所能看到的,在上面的图像中,脉冲的宽度在正弦波的瞬时水平方面正在改变。由于正弦波倾向于达到峰值,因此脉冲的相应宽度变宽,反之亦然。
使用spwm.
这表明由于正弦波电压电平随着时间的推移而恒定地变化,因此PWMS也随着时间的宽度而随时间而变化。这种PWM也称为SPWM或SINEWVEVE脉冲宽度调制。
因此,在上面的情况下,脉冲永远不会恒定,而是随着时间的时间改变它们的宽度。
这使得其RMS或平均值计算一点复杂,我们不能简单地将占空比与此处的峰值电压乘以以实现RMS。
虽然用于导出RMS表达式的实际公式非常复杂,但在适当的推导之后,最终实现实际上变得非常容易。
计算PWM的RMS电压
因此,对于响应于正弦波计算变化的PWM电压的RM,可以通过将0.7(恒定)与峰值电压乘以来获取。
因此,对于9V峰,我们得到9 x 0.7 = 6.3V,即升温电压或9V峰的平均值,用于模拟正弦波的峰值PWM。
PWM在电子电路中的作用吗?
您会发现PWM概念与基本上与之相关
电路设计,尤其是逆变器等降压升压拓扑的电感器,SMPS.,MPPT,LED驱动电路等
如果没有电感器,PWM特征可能在给定电路中没有实际值或角色,这是因为只有一个电感器具有将变化脉冲宽度转换为等同量的升级(提升)或跨越(逐步升压的固有功能电压或电流,成为PWM技术的整体和唯一概念。
使用带电感器的PWM
要了解PWM如何影响电压和电流的电感输出,首先要了解电感器如何在脉动电压的影响中表现。
在我的前一篇文章中,我解释过降压升压电路如何工作,这是一种经典示例,用于演示PWM或变化的脉冲宽度如何用于尺寸的尺寸。
众所周知,通过“自然”,电感器总是反对突然在其上施加电压,并且允许它仅在一定时间之后通过,这取决于其绕组规格,并且在此过程中它存储了等同的能量它。
现在,如果在上述过程的过程中,电压突然关闭,电感器再次无法应对施加电压的这种突然消失,并试图通过释放所存储的电流来平衡它。
电感对PWM的反应
因此,电感器将尝试通过存储电流反对电压接通电压,并尝试响应于通过将所存储的能量返回到系统而响应于电压的突然切换而均衡。
该踢回来称为电感器的后部EMF和这种能量(电压,电流)的内容将取决于电感绕组规格。
基本上,转数决定EMF是否应高于电源电压或低于电源电压的电压,并且导线的厚度决定电感器可以呈现电流。
上述电感器是另一方面,这是电压开/断周期的定时。
这就是PWM的使用变得至关重要。
尽管匝数从根本上确定了特定的输出值,但是通过馈送优化的PWM介入电感器也可以根据需要变化。
通过可变PWM,我们可以迫使电感器以任何所需速率产生/转换电压和电流,作为阶梯上电压(减小电流),或踩下电流(减小电压),反之亦然。
在某些应用中,即使没有电感器,例如用于调光LED光,或者在MCU定时器电路中,可以使用PWM,其中可以优化输出以在不同的开关处产生电压,关闭以根据每个的用于控制负载的电压其预期的工作规范。
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