什么是PWM控制器？

更新時(shí)間：2025-02-19

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PWM 控制器是一種調(diào)節(jié)電流、電壓等脈沖寬度同時(shí)保持頻率周期恒定的設(shè)備。

對(duì)于PWM控制，不需要設(shè)計(jì)新的PWM電路。請(qǐng)注意，PWM代表脈沖寬度調(diào)制。

通過(guò)使用PWM控制器調(diào)制脈沖寬度來(lái)改變占空比，從而控制脈沖的開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間。這里，占空比計(jì)算為脈沖寬度/周期。此外，還采用半導(dǎo)體元件進(jìn)行PWM開(kāi)關(guān)。

PWM 控制器的應(yīng)用

PWM 控制器用于控制電機(jī)的速度。使用的電機(jī)有交流電機(jī)、直流電機(jī)和同步電機(jī)。近年來(lái)，制造業(yè)和其他行業(yè)中使用的交流電機(jī)使用來(lái)自速度檢測(cè)器（例如安裝在電機(jī)上的脈沖發(fā)生器）的反饋。

在檢測(cè)電路中計(jì)算反饋信號(hào)，最終確定需要施加到電機(jī)的電壓。采用PWM控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓結(jié)果。該控制器一般內(nèi)置于電路板中。

PWM控制器原理

PWM控制器是利用運(yùn)算放大器所構(gòu)成的比較器，將要控制的原始正弦波乘以一個(gè)稱為載波的鋸齒波（三角波），計(jì)算出輸出脈沖。要?jiǎng)?chuàng)建脈沖，請(qǐng)打開(kāi)“正弦波 > 鋸齒波"并關(guān)閉“正弦波 < 鋸齒波"。相乘的結(jié)果可以作為脈沖輸出。

通過(guò)這種方式創(chuàng)建脈沖，在正弦波峰值較高的區(qū)域脈沖“密集"，而在峰值較低的區(qū)域脈沖“稀疏"。需要一個(gè)切換機(jī)制來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉脈沖。晶體管和晶閘管等半導(dǎo)體用于開(kāi)關(guān)。

僅當(dāng)在柵極（基極）部分接收到信號(hào)時(shí)，這些半導(dǎo)體才能夠在陽(yáng)極（發(fā)射極）和陰極（集電極）之間傳遞電流。通過(guò)將信號(hào)從比較器發(fā)送到柵極，半導(dǎo)體本身可以打開(kāi)和關(guān)閉，從而反過(guò)來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉脈沖。

PWM 控制器結(jié)構(gòu)

PWM 控制器由三個(gè)主要組件組成：數(shù)據(jù)寄存器、計(jì)數(shù)器和比較器。此外，數(shù)據(jù)寄存器還有一個(gè)周期寄存器和一個(gè)占空比寄存器，分別決定周期和占空比。 PWM 控制器的一個(gè)特點(diǎn)是周期寄存器和占空比寄存器各自都有一個(gè)比較器。

每個(gè)比較器的輸出都連接到觸發(fā)器電路的置位/復(fù)位端。周期寄存器設(shè)置PWM信號(hào)周期的寬度，占空比寄存器設(shè)置脈沖寬度。

當(dāng)計(jì)數(shù)器啟動(dòng)時(shí)，周期寄存器的比較器將觸發(fā)器輸出設(shè)置為1，占空比寄存器的比較器將觸發(fā)器輸出重置為0。重復(fù)此過(guò)程，即可輸出PWM信號(hào)。

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