關于PWM常見問題解答
在前面的文章當中,我們了解到PWM是脈沖寬度調制的意思。它除了廣泛應用于測量、通信、開關電源、音頻放大器、工控等方面,還用于智能照明行業。很多人對于PWM不是很了解會有很多的問題要問,今天智能照明解決方案商強禾科技就來對關于PWM常見問題解答一下。

PWM指的是什么
PWM的英文全稱為Pulse Width Modulation就是脈沖寬度調制的意思,也可以叫脈寬調制。它是利用微處理器的數字輸出來對模擬電路采取控制的一種非常有效的技術,廣泛應用在
測量、通訊、功率控制與變換、電動機控制、伺服控制、智能照明、開關電源等方面。
關于PWM的頻率
指的是在1秒鐘內,信號從高電平到低電平再回到高電平的次數,換句話說就是一秒鐘PWM有多少個周期,單位Hz。
關于PWM的周期
T=1/f,T是周期,f是頻率。
假如頻率為50Hz ,也就是說一個周期是20ms,那么一秒鐘就有 50次PWM周期。
占空比
是一個脈沖周期內,高電平的時間與整個周期時間的比例,單位是% (0%-100%)。一個周期的長度,見下面的圖片所示。

其中,周期是一個脈沖信號的時間,1s內的周期T次數等于頻率f,脈寬時間是指高電平時間。
上圖中,脈寬時間占總周期時間的比例,就是占空比。
舉例來說,周期的時間是10ms,脈寬時間是8ms,那么占空比是8/10= 80%,這就是占空比為80%的脈沖信號。PWM就是脈沖寬度調制,通過調節占空比就可以調節脈沖寬度。
PWM原理是什么
以STM32單片機為例,其IO口只能輸出高電平和低電平。
假設高電平為5V、低電平則為0V,那么要輸出不同的模擬電壓就要用到PWM。通過改變IO口輸出的方波的占空比,從而獲得使用數字信號模擬成的模擬電壓信號。
電壓是以一種脈沖序列被加到模擬負載上去的,接通時是高電平1,斷開時是低電平0。接通時直流供電輸出,斷開時直流供電斷開。通過對接通和斷開時間的控制,從理論方面來說,可以輸出任何不大于最大電壓值5V的模擬電壓。
比如:占空比為50%那就是高電平時間一半,低電平時間一半。在一定的頻率下,就可以得到模擬的2.5V輸出電壓。20%的占空比,得到的電壓就是1V;75%的占空比獲得的電壓就是3.75V,見下方圖片所示。

也就是說,在一定的頻率下,通過不同的占空比即可得到不同大小的輸出模擬電壓,PWM就是通過這種原理實現數字模擬信號轉換的。
PWM應用實例
LED智能燈串:以我們常常看到的燈串為例。
通常,人的眼睛對于只要是頻率達到一定的程度之后就會覺察不到,也就是說感覺不到閃爍感。80Hz以上刷新頻率完全感覺不到閃爍,就我們日常生活當中見到的LED燈,當頻率達到50Hz以上眼睛就會產生視覺暫留效應,基本上看不見閃爍,于是就會誤判斷為一個常亮的LED燈具。
由于頻率過高時看不見閃爍,占空比越大LED越亮,占空比越小LED越暗。所以,在頻率一定時可以用不同占空比,來改變LED燈的亮度,從而實現LED智能燈串調光的效果。
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