脉冲宽度调制（PWM）有什么用？

在本文中，我们将详细讨论PWM。它代表脉冲宽度调制，是一种主要用于使用数字信号获取模拟脉冲的技术。在相关单片机方案中，它在控制伺服和直流电动机中起着至关重要的作用。大多数工业应用都涉及PWM，其中负载需要脉冲电流，而不是变化的模拟信号。

PWM就像受控开关一样工作，主要处理传递给负载的电流。当开关关闭时，它将指示负载无电流；当开关打开时，这意味着功率将在没有压降的情况下传递至负载。在本文中，我将介绍有关PWM的基本概念以及它如何在各种应用中使用，包括电机、加热系统、液压系统、控制阀和泵。

PWM是主要用于使用数字源获取模拟信号的过程。

控制器不过是控制和处理施加到负载的输入电流的控制器。PWM在高值和低值之间变化，其中高值指示施加5V，低值指示将接地信号施加到负载。这里要注意一下，上限值不一定对应于5V，它可以是基于负载工作电压的任何值。这里提到5V只是为了让你了解PWM如何在高值和低值之间切换。

我们可以根据占空比和每秒重复占空比所需的频率轻松定义PWM技术。占空比突出显示信号在ON和OFF位置之间切换的时间。用百分比表示。如果信号在总占空比的一半保持开启，而在另一半保持关闭，则占空比将为50％。

下图以百分比形式显示了占空比，该占空比主要与波形上的ON和OFF数字信号相关。

PWM控制信号的占空比，从而控制电动机的速度。如果占空比的频率为50 Hz，则表示每秒完成50个占空比，称其在高值和低值之间调节的速度之比。

PWM过程所需的频率将根据应用的性质而变化。有些需要快速的占空比以更快的速度控制负载，而有些则需要低的占空比以保持过程平稳并避免功率损耗。负载的响应时间通常会为PWM所需的频率设置路径。重要的是要注意，电机速度与信号保持打开状态的占空比持续时间成正比。接通信号的持续时间越长，电动机端子旋转得越快，类似的断开持续时间将导致电动机速度变慢。

使用PWM控制电机的方法是简单地改变对电机的模拟信号。由于模拟信号会不断变化地向电动机施加功率，因此无法保持电动机端子完全断开或接通，因此，在此过程中会发生功率损耗，但是，PWM以脉冲形式输送功率，从而使电动机端子保持处于完全开启或关闭状态。

LED实例

控制RGB LED是理解PWM概念的完美示例。通过改变每种颜色的占空比并每次改变其亮度都会给出特定的颜色，避免对每种颜色以相同的幅度调整占空比，这样做会发出白光。

如果你以2 MHz的速度施加占空比为10％的红灯，则大多数情况下，如你所见，红灯将显示为OFF。是的，它会开启一小段时间，但因为它没有参与RGB LED所产生的闪光而出现，类似地，在100 MHz处施加占空比为10％的红光会增加红光的贡献与较低频率的应用相比，LED的开启速度会更快。

电脑主板

另一个例子是计算机主板，它需要PWM信号使其风扇与电源脉冲一起运行。如果在没有PWM的情况下连续供电，则可能会对电路板造成严重损害，因为电路板将以全速运行而不会暂停。保持风扇运转。如果你购买新电脑，可能会注意到风扇中添加了一个4引脚PWM接头连接器，用于控制板的冷却过程。在此值得一提的是，优先使用斜率占空比产生的PWM而不是使用斜率占空比产生的PWM。平一。由于后者在风扇低速运行时更容易产生喀嗒声。同样，当占空比接近100％时，风扇将全速运行。

PWM应用领域：

1.直流和伺服电机；
2.加热系统；
3.液压系统；
4.控制阀；
5.水泵；
6.电讯；
7.电脑应用；

以上就是英锐恩单片机开发工程师分享的脉冲宽度调制（PWM）知识。英锐恩专注单片机应用方案设计与开发，提供8位单片机、16位单片机、32位单片机、运放芯片和模拟开关。