第1步:什么是PWM
脈沖寬度調制(PWM)信號或電源的)涉及其占空比的調制,以通過通信信道傳達信息或控制發送給負載的功率量。生成PWM信號的最簡單方法是相交方法,該方法僅需要鋸齒或三角波形(使用簡單的示波器即可輕松生成運算符)和比較器。當參考信號的值(圖2中的綠色正弦波)大于調制波形(藍色)時,PWM信號(品紅色)處于高狀態,否則處于低狀態。我將不使用比較器。
步驟2:Pwm的類型
三種類型的脈寬調制(PWM)是可能:點擊1。可以將脈沖中心固定在時間窗口的中心,并移動脈沖的兩個邊緣以壓縮或擴展寬度。2。可以將前緣保持在窗口的前緣,并調整后緣。3。尾部邊緣可以固定,前沿可以進行調制。
三種類型的PWM信號(藍色):前沿調制(頂部),后沿調制(中間)和居中脈沖(兩個邊緣都被調制,底部)。綠線是用于使用相交方法生成PWM波形的鋸齒信號。
步驟3:PWM如何幫助我們?
功率傳遞:PWM可用于減少傳遞給負載的功率總量,而不會因電阻性方式限制電源而造成正常的損耗。這是因為傳遞的平均功率與調制占空比成正比。具有足夠高的調制速率,無源電子濾波器可用于平滑脈沖序列并恢復平均模擬波形。
高頻PWM功率控制系統可通過半導體開關輕松實現。調制的離散開/關狀態用于控制開關的狀態,從而相應地控制負載兩端的電壓或通過負載的電流。該系統的主要優點是開關要么關斷不導通任何電流,要么開通(理想情況下)它們之間沒有壓降。在任何給定時間,電流和電壓的乘積定義了開關消耗的功率,因此(理想情況下)開關沒有消耗功率。實際上,諸如MOSFET或BJT之類的半導體開關是非理想的開關,但是仍然可以構建高效率的控制器。PWM還經常用于控制向另一設備的電力供應,例如電動機的速度控制。 ,D類音頻放大器的音量控制或光源的亮度控制以及許多其他電力電子應用。例如,家用的調光器采用特定類型的PWM控制。家用調光器通常包括電子電路,該電路可抑制AC線路電壓每個周期的定義部分期間的電流流動。調整光源發出的光的亮度僅是將調光器開始在AC周期中的電壓(或相位)設置為多少就可以開始(例如通過使用諸如三端雙向可控硅開關的電子開關)提供電流。 )。在這種情況下,PWM占空比由交流線路電壓的頻率(根據國家/地區為50 Hz或60 Hz)定義。這些相當簡單的類型的調光器可以有效地與惰性光源(或反應較慢的光源)配合使用,例如白熾燈,對于這種光源,由調光器引起的電能供應中的附加調制僅會引起可忽略的附加波動。發出光。但是,某些其他類型的光源(例如發光二極管(LED))會非常快速地打開和關閉,并且如果提供低頻驅動電壓,則會明顯閃爍。通過增加PWM頻率,可以減少來自此類快速響應光源的可見閃爍效應。如果光線波動足夠迅速,則人的視覺系統將無法再解決它們,并且眼睛會感知到時間平均強度而沒有閃爍(請參見閃爍融合閾值)。
電壓調節:
PWM也用于有效電壓監管機構。通過以適當的占空比將電壓切換到負載,輸出將接近所需電平的電壓。開關噪聲通常用電感器和電容器過濾。
一種方法可測量輸出電壓。當它低于所需的電壓時,它將接通開關。當輸出電壓高于所需電壓時,它會關閉開關。計算機的變速風扇控制器通常使用PWM,因為與電位計相比它的效率要高得多。
音頻效果和放大:
PWM有時用于聲音合成,尤其是減法合成,因為它產生的聲音效果類似于合唱或略微失諧的振蕩器一起演奏。 (實際上,PWM等于兩個鋸齒波的差。[1])高電平和低電平之間的比率通常由低頻振蕩器或LFO調制。
基于該類的新型音頻放大器PWM原理變得越來越流行。這些放大器稱為“ D類放大器”,它們產生與模擬輸入信號等效的PWM,該信號通過合適的濾波器網絡饋送到揚聲器,以阻止載波并恢復原始音頻。這些放大器的特點是具有非常好的效率系數(例如90%)和緊湊的尺寸/重量輕的大功率輸出。
從歷史上看,PWM的原始形式已被用來在PC揚聲器上播放PCM數字聲音。只能輸出兩個聲音電平。通過仔細計時脈沖的持續時間,并依靠揚聲器的物理濾波特性(有限的頻率響應,自感等),盡管質量很低,但仍可以近似回放單聲道PCM樣本,在最近的時間里,引入了直接流數字聲音編碼方法,該方法使用通用形式的脈沖寬度調制(稱為脈沖密度調制),并且采樣率足夠高(通常在以足夠的保真度覆蓋整個聲頻范圍。此方法以SACD格式使用,并且編碼音頻信號的再現本質上類似于D類放大器中使用的方法。
揚聲器:使用pwm可以調制arc(plasma),如果它在可以用作揚聲器。這種揚聲器在高保真音響系統中用作高音揚聲器
COOLLLL,對嗎?
第4步:您需要的東西
因為它是一個簡單的單芯片電路,所以不需要很多零件
1.NE555,LM555或7555(cmos)
2.建議使用兩個二極管1n4148,但您也可以使用1n40xx系列二極管
3.100k電位器(此電路的音量控制電位器非常有用)
4.100nf綠帽《5.2》 pf陶瓷蓋
6.breadbord
7.功率晶體管
容易嗎?
第5步:構建它$$$$
只需按照圖示將所有零件放在試驗板上即可,在加電之前請重新檢查每件事兩次。如果要高效驅動并控制顯示屏的亮度光源或馬達上只能放一個功率晶體管,但如果只想高效地驅動光源或馬達,則建議裝上額定值上限為2200uf的蓋,如果蓋上這個蓋并驅動馬達40%占空比,那么您的電動機在幾乎相同的速度和相同的轉矩下將達到60%的效率。現在就開始構建它。
有兩個視頻。您可以觀看pwm的工作原理。我的pwm確實可以在任何運放下工作
1。您可以看到風扇開始旋轉1/2秒,然后開始以90%的占空比旋轉
2.u可以看到LED像汽車的閃光燈一樣閃爍,占空比為80% :plz plz將此指示評為較高的評級。我只有15歲。再見
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