脈沖寬度調(diào)制技術(shù)通常用來實(shí)現(xiàn)變頻變壓，通俗一點(diǎn)來說，脈沖寬度調(diào)制就是一種模擬控制方式，可以根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來調(diào)制晶體管基極或者M(jìn)OS管柵極的偏置，實(shí)現(xiàn)晶體管或者M(jìn)OS管導(dǎo)通時間的改變，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出的改變。今天這篇文章就為大家講講脈沖寬度調(diào)制的基本原理是什么。

一、脈沖寬度調(diào)制的定義

脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方式，根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來調(diào)制晶體管基極或MOS管柵極的偏置，來實(shí)現(xiàn)晶體管或MOS管導(dǎo)通時間的改變，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出的改變。這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時保持恒定，是利用微處理器的數(shù)字信號對模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)。在相關(guān)單片機(jī)方案中，它在控制伺服和直流電動機(jī)中起著至關(guān)重要的作用。大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用都涉及PWM，其中負(fù)載需要脈沖電流，而不是變化的模擬信號。

二、脈沖寬度調(diào)制的基本原理

控制方式就是對逆變電路開關(guān)器件的通斷進(jìn)行控制，使輸出端得到一系列幅值相等但寬度不一致的脈沖，用這些脈沖來代替正弦波或所需要的波形。也就是在輸出波形的半個周期中產(chǎn)生多個脈沖，使各脈沖的等值電壓為正弦波形，所獲得的輸出平滑且低次諧波少。按一定的規(guī)則對各脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，既可改變逆變電路輸出電壓的大小，也可改變輸出頻率

例如，把正弦半波波形分成N等份，就可把正弦半波看成由N個彼此相連的脈沖所組成的波形。這些脈沖寬度相等，都等于 π/n ，但幅值不等，且脈沖頂部不是水平直線，而是曲線，各脈沖的幅值按正弦規(guī)律變化。如果把上述脈沖序列用同樣數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖序列代替，使矩形脈沖的中點(diǎn)和相應(yīng)正弦等分的中點(diǎn)重合，且使矩形脈沖和相應(yīng)正弦部分面積(即沖量)相等，就得到一組脈沖序列，這就是PWM波形?？梢钥闯?，各脈沖寬度是按正弦規(guī)律變化的。根據(jù)沖量相等效果相同的原理，PWM波形和正弦半波是等效的。對于正弦的負(fù)半周，也可以用同樣的方法得到PWM波形。

在PWM波形中，各脈沖的幅值是相等的，要改變等效輸出正弦波的幅值時，只要按同一比例系數(shù)改變各脈沖的寬度即可，因此在交-直-交變頻器中，PWM逆變電路輸出的脈沖電壓就是直流側(cè)電壓的幅值。

根據(jù)上述原理，在給出了正弦波頻率，幅值和半個周期內(nèi)的脈沖數(shù)后，PWM波形各脈沖的寬度和間隔就可以準(zhǔn)確計(jì)算出來。按照計(jì)算結(jié)果控制電路中各開關(guān)器

拓展閱讀：脈沖寬度調(diào)制的應(yīng)用領(lǐng)域

1.直流和伺服電機(jī);

2.加熱系統(tǒng);

3.液壓系統(tǒng);

4.控制閥;

5.水泵;

6.電訊;

7.電腦應(yīng)用;

以上就是關(guān)于脈沖寬度調(diào)制基本原理的全部內(nèi)容分享，小編還拓展了脈沖寬度調(diào)制的應(yīng)用領(lǐng)域，希望能夠給您帶來幫助。宇凡微提供ic晶元生產(chǎn)及封裝定制，作為九齊一級代理商，擁有十多年的單片機(jī)芯片應(yīng)用方案設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，為廣大電子產(chǎn)品生產(chǎn)商提供MCU應(yīng)用功能定制開發(fā)服務(wù)。