讓我們先了解什么是脈沖?這是基礎電子學中最重要的概念之一。在數字系統中,有兩種可能的輸出狀態:數字高電平或“1”和數字低電平或“0”。脈沖是一個連續的信號,其中包含這些 1 和 0 的序列。下圖顯示了一個數字脈沖,其邏輯1或高邏輯為3V,邏輯0或低邏輯為0.2V。這種替代邏輯狀態在整個時間段內重復,因此使其成為數字脈沖信號。
什么是PWM或脈寬調制:
術語調制是指使用另一個信號調制或操縱一個信號,以獲得具有更高強度的信號。這在傳輸系統中很常見,以實現音頻信號的傳輸。
同樣,當我們說PWM時,它意味著使用另一個信號(最常見的是模擬信號)調制數字信號的脈沖。
該調制的結果信號在其邏輯狀態下將修改寬度,如上圖所示。如果仔細觀察上圖,可以看到高狀態的寬度彼此邏輯1不同。這實質上意味著每個邏輯高電平持續的時間不同,因此在上面可以看到修改后的寬度脈沖信號。
為什么使用PWM:
PWM信號在電源PCB、驅動電路等中起著重要作用。當設備使用PWM信號而不是穩定的直流信號驅動時。由于ON和OFF狀態的性質不同,使用PWM,我們將能夠控制電流實際流過設備的時間量。
當脈沖處于ON狀態時,電流將輸送到器件,當信號處于OFF狀態時,電流將沒有流過。當脈沖頻率足夠高時,器件的電源根本不會中斷,從而正常運行,同時消耗更少的電流。下文將對此作進一步解釋。
PWM的占空比
占空比定義為每個周期顯示高狀態的時間百分比。使用占空比,我們可以從PWM信號中推導出平均電流,輸出可以通過取導通時間和關斷時間的平均值來獲得。
假設器件由占空比為50%的PWM信號驅動,該占空比為高狀態和低狀態的時序相等。現在我們可以說,設備消耗的電流將是直流信號驅動時消耗的電流的1/2/
類似地,與普通直流信號相比,25% 占空比 PWM 信號提供 1/4 和 75% 占空比 PWM 為器件提供 3/4 電流。
脈寬調制的優勢
PWM信號將通過向目標設備提供平均電流來節省功耗。
控制電機速度和LED亮度的有效方法。
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