PWM是什么?

PWM英文名:Pulse Width Modulation;中文名:脉冲宽度调制;简称:脉宽调制。

PWM干什么?

利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种技术。

具体表现:a是一个占空比(英文:Duty cycle,即高电平在一个周期内所占的比例)为10%的PWM输出,即在信号周期中,10%的时间通,其余90%的时间断。b和c显示的分别是占空比为50%和90%的PWM输出。

这三种PWM输出编码的分别是强度为满度值的10%、50%和90%的三种不同模拟信号值。

例如,假设供电电源为10V,占空比为10%,则对应的是一个幅度为1V的模拟信号。

占空比说明

以上为最为简单的等脉宽PWM,实现的调整电压也为定值。

SPWM(Sinusoidal PWM)示意图

上图为正弦PWM动图示意图,绿色线为PWM占空比调整,红色线为实际正弦值。

PWM控制技术在电机中的应用

PWM控制电机目前有两种方式:开环模式(open loop)和闭环模式(close loop)

开环模式

开环模式工作原理如下图:

开环模式

https://zhuanlan.zhihu.com/p/57364920 可知电机输出性能与之端电压息息相关,以12V直流电机为例,在电机两端接上12V的直流电源,电机会以满速转动,如果将12V电压降至2/3即8V(PWM把占空比调整到2/3),那么电机就会以满速的2/3转速运转,此时将占空比设为定值,那么输出转速和扭矩也是定值。此模式下,电子控制单元对电机的控制是单向的。

闭环模式

相较于开环模式,闭环模式工作原理如下:

闭环模式

从原理图上可以看出,电子控制单元和电机之间有了沟通:控制和反馈。此模式下,可以设定电机转速,电子控制单元甚至可以根据外部负载的变化调整占空比来确保设定的电机转速。相比于开环模式,是不是更智能一点了?

具体PWM是通过什么元器件如何实现的,待后续更新。