PDF《什么是 PWM》

5 秒再断开

5 秒,然后再接通、再断开…….占空比仍然是 50%,但灯泡 在头

5 秒钟内将点亮,在下一个

5 秒钟内将熄灭.要让灯泡取得 4.5V 电压的供电效果,通 断循环周期与负载对开关状态变化的响应时间相比必须足够短.要想取得调光灯(但保持点 亮)的效果,必须提高调制频率.在其他 PWM 应用场合也有同样的要求.通常调制频率为 1kHz 到200kHz 之间. 硬件控制器 许多微控制器内部都包含有 PWM 控制器.例如, Microchip 公司的 PIC16C67 内含两个 PWM 控制器,每一个都可以选择接通时间和周期. 占空比是接通时间与周期之比;

调制频率为周期的倒数.执行 PWM 操作之前,这种微处理 器要求在软件中完成以下工作:* 设置提供调制方波的片上定时器/计数器的周期 * 在PWM 控制寄存器中设置接通时间 * 设置 PWM 输出的方向,这个输出是一个通用 I/O 管脚 * 启动 定时器 * 使能 PWM 控制器 虽然具体的 PWM 控制器在编程细节上会有所不同,但它们的 基本思想通常是相同的. 通信与控制 PWM 的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数 字形式的,无需进行数模转换.让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小.噪声只有在 强到足以将逻辑

1 改变为逻辑

0 或将逻辑

0 改变为逻辑

1 时,也才能对数字信号产生影 响. 3.对噪声抵抗能力的增强是 PWM 相对于模拟控制的另外一个优点,而且这也是在某 些时候将 PWM 用于通信的主要原因.从模拟信号转向 PWM 可以极大地延长通信距离.在 接收端, 通过适当的 RC 或LC 网络可以滤除调制高频方波并将信号还原为模拟形式.PWM 广泛应用在多种系统中.作为一个具体的例子,我们来考察一种用 PWM 控制的制动器.简 单地说, 制动器是紧夹住某种东西的一种装置. 许多制动器使用模拟输入信号来控制夹紧压 力(或制动功率)的大小.加在制动器上的电压或电流越大,制动器产生的压力就越大.可以 将PWM 控制器的输出连接到电源与制动器之间的一个开关.要产生更大的制动功率,只需

2 通过软件加大 PWM 输出的占空比就可以了.如果要产生一个特定大小的制动压力,需要通 过测量来确定占空比和压力之间的数学关系(所得的公式或查找表经过变换可用于控制温 度、表面磨损等等). 例如,假设要将制动器上的压力设定为 100psi,软件将作一次反向查 找,以确定产生这个大小的压力的占空比应该是多少.然后再将 PWM 占空比设置为这个新 值,制动器就可以相应地进行响应了.如果系统中有一个传感器,则可以通过闭环控制来调 节占空比,直到精确产生所需的压力. 总之,PWM 既经济、节约空间、抗噪性能强,是一 种值得广大工程师在许多设计应用中使用的有效技术. 3