第1步:什么是PWM
脉冲宽度调制(PWM)信号或电源的)涉及其占空比的调制,以通过通信信道传达信息或控制发送给负载的功率量。生成PWM信号的最简单方法是相交方法,该方法仅需要锯齿或三角波形(使用简单的示波器即可轻松生成运算符)和比较器。当参考信号的值(图2中的绿色正弦波)大于调制波形(蓝色)时,PWM信号(品红色)处于高状态,否则处于低状态。我将不使用比较器。
步骤2:Pwm的类型
三种类型的脉宽调制(PWM)是可能:点击1。可以将脉冲中心固定在时间窗口的中心,并移动脉冲的两个边缘以压缩或扩展宽度。2。可以将前缘保持在窗口的前缘,并调整后缘。3。尾部边缘可以固定,前沿可以进行调制。
三种类型的PWM信号(蓝色):前沿调制(顶部),后沿调制(中间)和居中脉冲(两个边缘都被调制,底部)。绿线是用于使用相交方法生成PWM波形的锯齿信号。
步骤3:PWM如何帮助我们?
功率传递:PWM可用于减少传递给负载的功率总量,而不会因电阻性方式限制电源而造成正常的损耗。这是因为传递的平均功率与调制占空比成正比。具有足够高的调制速率,无源电子滤波器可用于平滑脉冲序列并恢复平均模拟波形。
高频PWM功率控制系统可通过半导体开关轻松实现。调制的离散开/关状态用于控制开关的状态,从而相应地控制负载两端的电压或通过负载的电流。该系统的主要优点是开关要么关断不导通任何电流,要么开通(理想情况下)它们之间没有压降。在任何给定时间,电流和电压的乘积定义了开关消耗的功率,因此(理想情况下)开关没有消耗功率。实际上,诸如MOSFET或BJT之类的半导体开关是非理想的开关,但是仍然可以构建高效率的控制器。PWM还经常用于控制向另一设备的电力供应,例如电动机的速度控制。 ,D类音频放大器的音量控制或光源的亮度控制以及许多其他电力电子应用。例如,家用的调光器采用特定类型的PWM控制。家用调光器通常包括电子电路,该电路可抑制AC线路电压每个周期的定义部分期间的电流流动。调整光源发出的光的亮度仅是将调光器开始在AC周期中的电压(或相位)设置为多少就可以开始(例如通过使用诸如三端双向可控硅开关的电子开关)提供电流。 )。在这种情况下,PWM占空比由交流线路电压的频率(根据国家/地区为50 Hz或60 Hz)定义。这些相当简单的类型的调光器可以有效地与惰性光源(或反应较慢的光源)配合使用,例如白炽灯,对于这种光源,由调光器引起的电能供应中的附加调制仅会引起可忽略的附加波动。发出光。但是,某些其他类型的光源(例如发光二极管(LED))会非常快速地打开和关闭,并且如果提供低频驱动电压,则会明显闪烁。通过增加PWM频率,可以减少来自此类快速响应光源的可见闪烁效应。如果光线波动足够迅速,则人的视觉系统将无法再解决它们,并且眼睛会感知到时间平均强度而没有闪烁(请参见闪烁融合阈值)。
电压调节:
PWM也用于有效电压监管机构。通过以适当的占空比将电压切换到负载,输出将接近所需电平的电压。开关噪声通常用电感器和电容器过滤。
一种方法可测量输出电压。当它低于所需的电压时,它将接通开关。当输出电压高于所需电压时,它会关闭开关。计算机的变速风扇控制器通常使用PWM,因为与电位计相比它的效率要高得多。
音频效果和放大:
PWM有时用于声音合成,尤其是减法合成,因为它产生的声音效果类似于合唱或略微失谐的振荡器一起演奏。 (实际上,PWM等于两个锯齿波的差。[1])高电平和低电平之间的比率通常由低频振荡器或LFO调制。
基于该类的新型音频放大器PWM原理变得越来越流行。这些放大器称为“ D类放大器”,它们产生与模拟输入信号等效的PWM,该信号通过合适的滤波器网络馈送到扬声器,以阻止载波并恢复原始音频。这些放大器的特点是具有非常好的效率系数(例如90%)和紧凑的尺寸/重量轻的大功率输出。
从历史上看,PWM的原始形式已被用来在PC扬声器上播放PCM数字声音。只能输出两个声音电平。通过仔细计时脉冲的持续时间,并依靠扬声器的物理滤波特性(有限的频率响应,自感等),尽管质量很低,但仍可以近似回放单声道PCM样本,在最近的时间里,引入了直接流数字声音编码方法,该方法使用通用形式的脉冲宽度调制(称为脉冲密度调制),并且采样率足够高(通常在以足够的保真度覆盖整个声频范围。此方法以SACD格式使用,并且编码音频信号的再现本质上类似于D类放大器中使用的方法。
扬声器:使用pwm可以调制arc(plasma),如果它在可以用作扬声器。这种扬声器在高保真音响系统中用作高音扬声器
COOLLLL,对吗?
第4步:您需要的东西
因为它是一个简单的单芯片电路,所以不需要很多零件
1.NE555,LM555或7555(cmos)
2.建议使用两个二极管1n4148,但您也可以使用1n40xx系列二极管
3.100k电位器(此电路的音量控制电位器非常有用)
4.100nf绿帽《5.2》 pf陶瓷盖
6.breadbord
7.功率晶体管
容易吗?
第5步:构建它$$$$
只需按照图示将所有零件放在试验板上即可,在加电之前请重新检查每件事两次。如果要高效驱动并控制显示屏的亮度光源或马达上只能放一个功率晶体管,但如果只想高效地驱动光源或马达,则建议装上额定值上限为2200uf的盖,如果盖上这个盖并驱动马达40%占空比,那么您的电动机在几乎相同的速度和相同的转矩下将达到60%的效率。现在就开始构建它。
有两个视频。您可以观看pwm的工作原理。我的pwm确实可以在任何运放下工作
1。您可以看到风扇开始旋转1/2秒,然后开始以90%的占空比旋转
2.u可以看到LED像汽车的闪光灯一样闪烁,占空比为80% :plz plz将此指示评为较高的评级。我只有15岁。再见
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