pwm產(chǎn)生的三種方法

PWM（Pulse Width Modulation）是一種常用的控制技術(shù)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)管的通斷時(shí)間，通過(guò)改變輸出波形的占空比來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的控制。在現(xiàn)代工業(yè)控制中，PWM技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電力電子器件（如IGBT、MOS）的控制中，也可以用于調(diào)節(jié)LED照明、伺服電機(jī)等應(yīng)用中。本文將詳細(xì)介紹PWM產(chǎn)生的三種方法。

一、比較式PWM

比較式PWM是最常見(jiàn)的PWM產(chǎn)生方法，它通過(guò)比較一個(gè)變量信號(hào)與一個(gè)固定的參考電平來(lái)生成PWM信號(hào)。主要包括兩個(gè)階段：比較器輸出與集成器輸出。

1、比較器輸出

比較器是比較式PWM的核心組成部分，由比較器和參考電壓組成?？梢詫?a href="http://www.brongaenegriffin.com/analog/" target="_blank">模擬控制信號(hào)與一個(gè)固定的電壓（參考電壓）進(jìn)行比較，從而生成PWM信號(hào)。比較器輸出的占空比是由參考電壓和模擬信號(hào)的大小決定的，當(dāng)參考電壓為一個(gè)定值時(shí)，模擬信號(hào)的大小越高，輸出占空比越大。輸出PWM信號(hào)的占空比可以通過(guò)改變參考電壓值來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2、集成器輸出

集成器是比較式PWM的后級(jí)，它將比較器輸出的脈沖信號(hào)進(jìn)行整形，生成PWM波形。如果將比較式PWM與單片機(jī)相結(jié)合，可以使用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器來(lái)生成PWM波形。通過(guò)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制，可以改變PWM的頻率和占空比。

比較式PWM還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是相對(duì)較為簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)和控制。

二、雙極性PWM

雙極性PWM與比較式PWM非常相似，但它的參考電壓是一個(gè)可變電壓，可以用于產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)于0電平有正值和負(fù)值的PWM波形。它的優(yōu)點(diǎn)使控制電機(jī)變得更加簡(jiǎn)單和有效。

雙極性PWM信號(hào)可以通過(guò)兩種方式產(chǎn)生：

1、使用兩個(gè)比較器、兩個(gè)電阻和一個(gè)可變電源。通過(guò)比較兩個(gè)參考電壓，根據(jù)不同電壓改變電源方向，從而實(shí)現(xiàn)PWM波形的雙極性控制。

2、使用一個(gè)比較器和兩個(gè)可變電阻。將一個(gè)可變電阻連接到比較器反饋引腳，另一個(gè)電阻連接到固定參考電壓上，比較器輸出PWM波形的占空比和極性受到電阻比例的控制。

三、三角波PWM

三角波PWM（Trapezoidal wave PWM）是一種利用三角波信號(hào)與模擬信號(hào)進(jìn)行比較產(chǎn)生PWM信號(hào)的方法。 該方法的優(yōu)點(diǎn)之一是可以減少噪聲干擾，并減少輸出的波動(dòng)。

三角波PWM使用一個(gè)三角波形和一個(gè)模擬信號(hào)進(jìn)行比較，并輸出一個(gè)符合這些波形的PWM信號(hào)。三角波的上下限是非常規(guī)則的，并且PWM信號(hào)的波形會(huì)比較光滑。

三角波PWM的實(shí)現(xiàn)需要一個(gè)比較器和一個(gè)計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)信號(hào)的時(shí)間比可以通過(guò)改變計(jì)數(shù)器的工作方式來(lái)改變。在三角波PWM中，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)頻率和三角波的頻率相等，因此，PWM的輸出頻率等于三角波的頻率。在輸出占空比的變化時(shí)，比較器用模擬信號(hào)與三角波進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的PWM信號(hào)。

總結(jié)

以上三種PWM產(chǎn)生方法各有優(yōu)點(diǎn)，比較式PWM簡(jiǎn)單易用、雙極性PWM控制電機(jī)變得更加簡(jiǎn)單和有效，三角波PWM減少噪聲干擾并減少波動(dòng)。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)控制要求和硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選擇不同的PWM產(chǎn)生方法。無(wú)論選擇哪種 PWM 產(chǎn)生方法，都需要非常準(zhǔn)確、穩(wěn)定和可靠地控制占空比，否則可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定和電路的損壞。