脈寬調(diào)制(PWM)基本原理:控制方式就是對逆變電路開關器件的通斷進行控制,使輸出端得到一系列幅值相等的脈沖,用這些脈沖來代替正弦波或所需要的波形。也就是在輸出波形的半個周期中產(chǎn)生多個脈沖,使各脈沖的等值電壓為正弦波形,所獲得的輸出平滑且低次諧波少。按一定的規(guī)則對各脈沖的寬度進行調(diào)制,即可改變逆變電路輸出電壓的大小,也可改變輸出頻率。
例如,把正弦半波波形分成N等份,就可把正弦半波看成由N個彼此相連的脈沖所組成的波形。這些脈沖寬度相等,都等于 π/n ,但幅值不等,且脈沖頂部不是水平直線,而是曲線,各脈沖的幅值按正弦規(guī)律變化。如果把上述脈沖序列用同樣數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖序列代替,使矩形脈沖的中點和相應正弦等分的中點重合,且使矩形脈沖和相應正弦部分面積(即沖量)相等,就得到一組脈沖序列,這就是PWM波形??梢钥闯觯髅}沖寬度是按正弦規(guī)律變化的。根據(jù)沖量相等效果相同的原理,PWM波形和正弦半波是等效的。對于正弦的負半周,也可以用同樣的方法得到PWM波形。
在PWM波形中,各脈沖的幅值是相等的,要改變等效輸出正弦波的幅值時,只要按同一比例系數(shù)改變各脈沖的寬度即可,因此在交-直-交變頻器中,PWM逆變電路輸出的脈沖電壓就是直流側(cè)電壓的幅值。
根據(jù)上述原理,在給出了正弦波頻率,幅值和半個周期內(nèi)的脈沖數(shù)后,PWM波形各脈沖的寬度和間隔就可以準確計算出來。按照計算結(jié)果控制電路中各開關器件的通斷,就可以得到所需要的PWM波形。
從上述文字太過于繁瑣,在網(wǎng)上找了一些回答。感覺下面的這個解釋不錯
PWM信號是什么信號?它有什么作用?_百度知道
對于LED的光度調(diào)節(jié)。
簡單的說,比如你有5V電源,要控制一臺燈的亮度,有一個傳統(tǒng)辦法,就是串聯(lián)一個可調(diào)電阻,改變電阻,燈的亮度就會改變。此種調(diào)節(jié)方式,需要認為的去旋轉(zhuǎn)滑動變阻器也就是可調(diào)電阻器。
還有一個辦法,就是PWM調(diào)節(jié)。不用串聯(lián)電阻,而是串聯(lián)一個開關。假設在1秒內(nèi),有0.5秒的時間開關是打開的,0.5秒關閉,那么燈就亮0.5秒,滅0.5秒。這樣持續(xù)下去,燈就會閃爍。如果把頻率調(diào)高一點,比如是1毫秒,0.5毫秒開,0.5毫秒滅,那么燈的閃爍頻率就很高。我們知道,閃爍頻率超過一定值,人眼就會感覺不到。所以,這時你看不到燈的閃爍,只看到燈的亮度只有原來的一半。
同理,如果1毫秒內(nèi),0.1毫秒開,0.9毫秒滅,那么,燈的亮度就只有原來的10分之一。
這就是PWM的基本原理。專業(yè)的說法百度一下就很多,我說了也不專業(yè)。但是道理就是這么簡單,具體PWM還分幾種,總的來說,都是保持一定的電壓或電流不變,但改變一定周期內(nèi)的導通和關斷時間。這樣等效于保持導通,但改變電壓或電流大小。
這樣的PWM控制方式,在數(shù)字控制電路上應用很方便。因為讓電腦去控制一個可調(diào)電阻是比較困難的,而且可調(diào)電阻還有模擬電路固有的不穩(wěn)定問題。
pwm調(diào)光,如何實現(xiàn)PWM調(diào)光
LED是一個二極管,它可以實現(xiàn)快速開關。它的開關速度可以高達微利以上。是任何發(fā)光器件所無法比擬的。因此,只要把電源改成脈沖恒流源,用改變脈沖寬度的方法,就可以改變其亮度。這種方去稱為脈寬調(diào)制(PWM )調(diào)光法。
圖7表示這種脈寬調(diào)制的波形。假如脈沖的周期為tpwm,脈沖寬度為ton,那么其工作比D (或稱為孔度比)就是ton/tpwm。改變恒流源脈沖的工作比就可以改變LED的亮度。
如何實現(xiàn)PWM調(diào)光
具體實現(xiàn)PWM調(diào)光的方法就是在LED的負載中串入一個MOS開關管,這串LED的陽極用一個恒流源供電。
然后用一個PWM信號加到MOS管的柵極,以快速地開關這串LED。從而實現(xiàn)調(diào)光。也有不少恒流芯片本身就帶一個PWM的接口??梢灾苯咏邮躊WM信號,再輸出控制MOS開關管。那么這種PWM調(diào)光方去有那些優(yōu)缺點呢?
脈寬調(diào)制調(diào)光的優(yōu)點
1、不會產(chǎn)生任何色譜偏移。因為LED始終工作在滿幅度電流和0之司。
2、可以有極高的調(diào)光精確度。因為脈中波形完全可以控制到很高的精度,所以很容易實現(xiàn)萬分之一的精度。
3、可以和數(shù)字控制技術(shù)相結(jié)合來進行控制。因為任何數(shù)字都可以很容易變換成為一個PWM信號。
4、即使在很大范圍內(nèi)調(diào)光,也不會發(fā)生閃爍現(xiàn)象。因為不會改變恒流源的工作條件(升壓比或降壓比),更不可能發(fā)生過熱等問題。
脈寬調(diào)光要注意的問題
1、脈沖頻率的選擇因為LED是處于快速開關狀態(tài),假如工作頻率很低,人眼就會感到閃爍。為了充分利用人眼的視覺殘留現(xiàn)象,它的工作頻率應當高于100Hz,最好為200HZ。
2、消除調(diào)光弓起的嘯聲; 雖然200HZ以上人眼無法察覺,可是一直到20kHz卻都是人耳聽覺的范圍。這時候就有可能會聽到絲絲的聲音。解決這個問題有兩種方去,一是把開關頻率提高到20kHz以上,跳出人耳聽覺的范圍。但是頻率過高也會弓起一些問題,因為各種寄生參數(shù)的影響,會使脈沖波形(前后沿)產(chǎn)生畸變。
這就降低了調(diào)光的精確度。另一種方去是找出發(fā)聲的器件而加以處理。實際上,主要的發(fā)聲器件是輸出端的陶瓷電容,因為陶瓷電容通常都是由高介電常數(shù)的陶瓷所做成,這類陶瓷都具有壓電特性。在200HZ的脈沖作用下就會產(chǎn)生機械振動而發(fā)聲。解決的方提采用鉭電容來代替。對,高耐壓的鉭電容很難得到,而且價錢很貴,會增加一些成本。