什么是脉冲宽度调制技术_脉冲宽度调制是什么含义

实现变频变压的方法有多种，目前应用较多的是脉冲宽度调制技术，简称PWM（Pulse Width Modulation）技术。PWM控制是指在保持整流得到的直流电压大小不变的条件下，利用半导体开关器件的导通与关断把直流电压变换为电压脉冲序列，并通过控制电压脉冲的宽度（或用占比表示）或周期，达到改变等效输出电压的一种方法。

PWM的输出电压基本波形如图2-7所示。在半个周期内，输出电压平均值的大小，由半周中输出脉冲的总宽度决定。在半周中保持脉冲个数不变而改变脉冲宽度，可改变半周内输出电压的平均值，从而达到改变输出电压有效值的目的。脉宽调制的方法很多，从调制脉冲的极性上看，可以分为单极性和双极性调制两种；从载频信号和参考信号（基准信号）频率之间的关系来看，又可以分为同步式和非同步式两种。

PWM脉宽调制

PWM输出电压的波形是非正弦波，用于驱动三相异步电动机运行时性能较差。如果使整个半周内脉冲宽度按正弦规律变化，即使脉冲宽度先逐步增大，然后再逐渐减小，则输出电压也会按正弦规律变化。这就是目前实际中应用最多的正弦PWM法，简称SPWM，波形如图2-8所示。

SPWM波形产生的方法是：在变频器的控制电路中，由调制波信号发生器提供的一组三相对称正弦波信号作为变频器输出的基波，与三角波振荡器提供的三角波载波信号相叠加。通过其交点时刻控制主电路半导体开关器件V1～V6的通断，从而得到一组等幅而不等宽且两侧窄、中间宽的脉冲电压波形，其大小和频率通过调节正弦波调制信号的幅值和频率而改变，即按正弦规律变化。

SPWM正弦脉宽调制

脉冲宽度调制是什么含义

脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有（ON），要么完全无（OFF）。电压或电流源是以一种通（ON）或断（OFF）的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。

只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。多数负载（无论是电感性负载还是电容性负载）需要的调制频率高于10Hz，通常调制频率为1kHz到200kHz之间。许多微控制器内部都包含有PWM控制器。例如，Microchip公司的PIC16C67内含两个PWM控制器，每一个都可以选择接通时间和周期。占空比是接通时间与周期之比；调制频率为周期的倒数。执行PWM操作之前，这种微处理器要求在软件中完成以下工作：

1、设置提供调制方波的片上定时器/计数器的周期2、 在PWM控制寄存器中设置接通时间3、设置PWM输出的方向，这个输出是一个通用I/O管脚4、启动定时器5、使能PWM控制器如今几乎所有市售的单片机都有PWM模块功能，若没有（如早期的8051），也可以利用定时器及GPIO口来实现。更为一般的PWM模块控制流程为（笔者使用过TI的2000系列，AVR的Mega系列，TI的LM系列）：1、使能相关的模块（PWM模块以及对应管脚的GPIO模块）。

2、配置PWM模块的功能，具体有：

①：设置PWM定时器周期，该参数决定PWM波形的频率。

②：设置PWM定时器比较值，该参数决定PWM波形的占空比。

③：设置死区（deadband），为避免桥臂的直通需要设置死区，一般较高档的单片机都有该功能。

④：设置故障处理情况，一般为故障是封锁输出，防止过流损坏功率管，故障一般有比较器或ADC或GPIO检测。

⑤：设定同步功能，该功能在多桥臂，即多PWM模块协调工作时尤为重要。

3、设置相应的中断，编写ISR，一般用于电压电流采样，计算下一个周期的占空比，更改占空比，这部分也会有PI控制的功能。

4、使能PWM波形发生。