直流電機(jī)脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulation-簡稱PWM）調(diào)速產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代中期，最早用于自動跟蹤天文望遠(yuǎn)鏡、自動記錄儀表等的驅(qū)動，后來由于晶體管器件水平的提高及電路技術(shù)的發(fā)展， PWM 技術(shù)得到了高速發(fā)展，各式各樣的脈寬調(diào)速控制器，脈寬調(diào)速模塊也應(yīng)運(yùn)而生，許多單片機(jī)也都有了PWM輸出功能。

而51系列單片機(jī)作為應(yīng)用最廣泛的單片機(jī)之一，卻沒有PWM 輸出功能，可以采用定時器配合軟件的方法實現(xiàn)MCS-51單片機(jī)的PWM輸出調(diào)速功能，這對精度要求不高的場合是非常實用的。隨著社會的發(fā)展，各種智能化的產(chǎn)品日益走入尋常百姓家。為了實現(xiàn)產(chǎn)品的便攜性、低成品以及對電源的限制，小型直流電機(jī)應(yīng)用相當(dāng)廣泛。

對直流電機(jī)的速度調(diào)節(jié)，我們可以采用多種辦法，；例如用單片機(jī)軟件實現(xiàn)PWM 調(diào)速的方法。PWM控制技術(shù)一直是變頻技術(shù)的核心技術(shù)之一。

1964年A.Schonung和H.stemmler首先提出把這項通訊技術(shù)應(yīng)用到交流傳動中，從此為交流傳動的推廣應(yīng)用開辟了新的局面。從最初采用模擬電路完成三角調(diào)制波和參考正弦波比較，產(chǎn)生正弦脈寬調(diào)制SPWM信號以控制功率器件的開關(guān)開始，到目前采用全數(shù)字化方案，完成優(yōu)化的實時在線的PWM信號輸出，可以說直到目前為止，PWM在各種應(yīng)用場合仍在主導(dǎo)地位，并一直是人們研究的熱點(diǎn)。

由于PWM可以同時實現(xiàn)變頻變壓反抑制諧波的特點(diǎn)。由此在交流傳動及至其它能量變換系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。

PWM控制技術(shù)大致可以分為正弦PWM、優(yōu)化PWM及隨機(jī)PWM。正弦PWM已為人們所熟知，而旨在改善輸出電壓、電流波形，降低電源系統(tǒng)諧波的多重PWM技術(shù)在大功率變頻器中有其獨(dú)特的優(yōu)勢（如ABB ACS1000系列和美國ROBICON公司的完美無諧波系列等）；而優(yōu)化PWM所追求的則是實現(xiàn)電流諧波畸變率（THD）最小，電壓利用率最高，效率最優(yōu)，及轉(zhuǎn)矩脈動最小以及其它特定優(yōu)化目標(biāo)。

在70年代開始至80年代初，由于當(dāng)時大功率晶體管主要為雙極性達(dá)林頓三極管，載波頻率一般最高不超過5kHz，電機(jī)繞組的電磁噪音及諧波引起的振動引起人們的關(guān)注。為求得改善，隨機(jī)PWM方法應(yīng)運(yùn)而生。其原理是隨機(jī)改變開關(guān)頻率使電機(jī)電磁噪音近似為限帶白噪音（在線性頻率坐標(biāo)系中，各頻率能量分布是均勻的），盡管噪音的總分貝數(shù)未變，但以固定開關(guān)頻率為特征的有色噪音強(qiáng)度大大削弱。

正因為如此，即使在IGBT已被廣泛應(yīng)用的今天，對于載波頻率必須限制在較低頻率的場合，隨機(jī)PWM仍然有其特殊的價值；別一方面則告訴人們消除機(jī)械和電磁噪音的最佳方法不是盲目地提高工作頻率，因為隨機(jī)PWM技術(shù)提供了一個分析、解決問題的全新思路。

審核編輯：符乾江