讓我們先了解什么是脈沖？這是基礎(chǔ)電子學(xué)中最重要的概念之一。在數(shù)字系統(tǒng)中，有兩種可能的輸出狀態(tài)：數(shù)字高電平或“1”和數(shù)字低電平或“0”。脈沖是一個(gè)連續(xù)的信號(hào)，其中包含這些 1 和 0 的序列。下圖顯示了一個(gè)數(shù)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(tài)在整個(gè)時(shí)間段內(nèi)重復(fù)，因此使其成為數(shù)字脈沖信號(hào)。

什么是PWM或脈寬調(diào)制：

術(shù)語(yǔ)調(diào)制是指使用另一個(gè)信號(hào)調(diào)制或操縱一個(gè)信號(hào)，以獲得具有更高強(qiáng)度的信號(hào)。這在傳輸系統(tǒng)中很常見(jiàn)，以實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的傳輸。

同樣，當(dāng)我們說(shuō)PWM時(shí)，它意味著使用另一個(gè)信號(hào)（最常見(jiàn)的是模擬信號(hào)）調(diào)制數(shù)字信號(hào)的脈沖。

該調(diào)制的結(jié)果信號(hào)在其邏輯狀態(tài)下將修改寬度，如上圖所示。如果仔細(xì)觀察上圖，可以看到高狀態(tài)的寬度彼此邏輯1不同。這實(shí)質(zhì)上意味著每個(gè)邏輯高電平持續(xù)的時(shí)間不同，因此在上面可以看到修改后的寬度脈沖信號(hào)。

為什么使用PWM：

PWM信號(hào)在電源PCB、驅(qū)動(dòng)電路等中起著重要作用。當(dāng)設(shè)備使用PWM信號(hào)而不是穩(wěn)定的直流信號(hào)驅(qū)動(dòng)時(shí)。由于ON和OFF狀態(tài)的性質(zhì)不同，使用PWM，我們將能夠控制電流實(shí)際流過(guò)設(shè)備的時(shí)間量。

當(dāng)脈沖處于ON狀態(tài)時(shí)，電流將輸送到器件，當(dāng)信號(hào)處于OFF狀態(tài)時(shí)，電流將沒(méi)有流過(guò)。當(dāng)脈沖頻率足夠高時(shí)，器件的電源根本不會(huì)中斷，從而正常運(yùn)行，同時(shí)消耗更少的電流。下文將對(duì)此作進(jìn)一步解釋。

PWM的占空比

占空比定義為每個(gè)周期顯示高狀態(tài)的時(shí)間百分比。使用占空比，我們可以從PWM信號(hào)中推導(dǎo)出平均電流，輸出可以通過(guò)取導(dǎo)通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間的平均值來(lái)獲得。

假設(shè)器件由占空比為50%的PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)，該占空比為高狀態(tài)和低狀態(tài)的時(shí)序相等。現(xiàn)在我們可以說(shuō)，設(shè)備消耗的電流將是直流信號(hào)驅(qū)動(dòng)時(shí)消耗的電流的1/2/

類似地，與普通直流信號(hào)相比，25% 占空比 PWM 信號(hào)提供 1/4 和 75% 占空比 PWM 為器件提供 3/4 電流。

脈寬調(diào)制的優(yōu)勢(shì)

PWM信號(hào)將通過(guò)向目標(biāo)設(shè)備提供平均電流來(lái)節(jié)省功耗。

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