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考虑这样的波形:
它是在0v和12v之间切换的电压。显然,由于电压在12v的持续时间与在0v的持续时间完全相同,因此连接到其输出的“合适的设备”将看到平均电压,并认为它正在馈电6v,恰好是12v的一半。
因此,通过改变正脉冲的宽度-我们可以改变“平均”电压。
同样,如果开关将电压保持在12的3倍于0v的时间,则平均值将是12v的3/4-9v,如下所示。
如果12v的输出脉冲仅持续总时间的25%,则平均值为12v或3v的25%。
通过改变(或“调制”)输出达到12v的时间(即正脉冲的宽度),我们可以更改平均电压。所以我们正在做“脉冲宽度调制”。
我之前说过,输出必须提供“合适的设备”。收音机将无法正常工作:收音机会先看到12v再显示0v,并且可能无法正常工作。但是,诸如电动机之类的设备将响应平均值,因此PWM对于电动机控制是很自然的。
脉宽调制器
那么,如何生成PWM波形?实际上非常容易,TEC站点中有可用电路。首先,您将生成一个三角波形,如下图所示。您可以将其与直流电压进行比较,并对其进行调整以控制所需的开/关时间比。当三角形高于“需求”电压时,输出变高。当三角形低于需求电压时,输出变低。
当需求速度在中间(A)时,您将获得50:50的输出,如黑色。输出一半时间为高电平,一半时间为低电平。
幸运的是,有一个称为比较器的IC(集成电路):通常在一个封装中分为4个部分。一个可以用作产生三角波的振荡器,另一个可以用作比较,因此可以用一半的IC和7个其他位完成一个完整的振荡器和调制器。
三角波具有近似相等的上升和下降斜率,是最常用的三角波之一,但是您可以使用锯齿波(电压下降很快而漂洗缓慢)。您可以使用其他波形,精确的线性度(上升和下降的程度)不是太重要。
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