pwm产生的三种方法

pwm产生的三种方法

PWM（Pulse Width Modulation）是一种常用的控制技术，可以通过调节开关管的通断时间，通过改变输出波形的占空比来实现对电路的控制。在现代工业控制中，PWM技术被广泛应用于电力电子器件（如IGBT、MOS）的控制中，也可以用于调节LED照明、伺服电机等应用中。本文将详细介绍PWM产生的三种方法。

一、比较式PWM

比较式PWM是最常见的PWM产生方法，它通过比较一个变量信号与一个固定的参考电平来生成PWM信号。主要包括两个阶段：比较器输出与集成器输出。

1、比较器输出

比较器是比较式PWM的核心组成部分，由比较器和参考电压组成。可以将模拟控制信号与一个固定的电压（参考电压）进行比较，从而生成PWM信号。比较器输出的占空比是由参考电压和模拟信号的大小决定的，当参考电压为一个定值时，模拟信号的大小越高，输出占空比越大。输出PWM信号的占空比可以通过改变参考电压值来实现。

2、集成器输出

集成器是比较式PWM的后级，它将比较器输出的脉冲信号进行整形，生成PWM波形。如果将比较式PWM与单片机相结合，可以使用定时器/计数器来生成PWM波形。通过定时器/计数器的控制，可以改变PWM的频率和占空比。

比较式PWM还有一个优点，就是相对较为简单，容易实现和控制。

二、双极性PWM

双极性PWM与比较式PWM非常相似，但它的参考电压是一个可变电压，可以用于产生一个相对于0电平有正值和负值的PWM波形。它的优点使控制电机变得更加简单和有效。

双极性PWM信号可以通过两种方式产生：

1、使用两个比较器、两个电阻和一个可变电源。通过比较两个参考电压，根据不同电压改变电源方向，从而实现PWM波形的双极性控制。

2、使用一个比较器和两个可变电阻。将一个可变电阻连接到比较器反馈引脚，另一个电阻连接到固定参考电压上，比较器输出PWM波形的占空比和极性受到电阻比例的控制。

三、三角波PWM

三角波PWM（Trapezoidal wave PWM）是一种利用三角波信号与模拟信号进行比较产生PWM信号的方法。 该方法的优点之一是可以减少噪声干扰，并减少输出的波动。

三角波PWM使用一个三角波形和一个模拟信号进行比较，并输出一个符合这些波形的PWM信号。三角波的上下限是非常规则的，并且PWM信号的波形会比较光滑。

三角波PWM的实现需要一个比较器和一个计数器。计数器计数信号的时间比可以通过改变计数器的工作方式来改变。在三角波PWM中，计数器的计数频率和三角波的频率相等，因此，PWM的输出频率等于三角波的频率。在输出占空比的变化时，比较器用模拟信号与三角波进行比较，输出相应的PWM信号。

总结

以上三种PWM产生方法各有优点，比较式PWM简单易用、双极性PWM控制电机变得更加简单和有效，三角波PWM减少噪声干扰并减少波动。因此，在实际应用中，需要根据控制要求和硬件系统的设计选择不同的PWM产生方法。无论选择哪种 PWM 产生方法，都需要非常准确、稳定和可靠地控制占空比，否则可能会导致系统不稳定和电路的损坏。