pwm的基本概念

2021-04-13 06:53:48 字數 1883 閱讀 6307

脈寬調變pwm是開關型穩壓電源中的術語。這是按穩壓的控制方式分類的,除了pwm型,還有pfm型和pwm、pfm混合型。脈寬寬度調製式(pwm)開關型穩壓電路是在控制電路輸出頻率不變的情況下,通過電壓反饋調整其占空比,從而達到穩定輸出電壓的目的。

pwm技術的基本原理

隨著電子技術的發展,出現了多種pwm技術,其中包括:相電壓控制pwm、脈寬pwm法、隨機pwm、spwm法、線電壓控制pwm等,而在鎳氫電池智慧型充電器中採用的脈寬pwm法,它是把每一脈衝寬度均相等的脈衝列作為pwm波形,通過改變脈衝列的週期可以調頻,改變脈衝的寬度或占空比可以調壓,採用適當控制方法即可使電壓與頻率協調製化。可以通過調整pwm的週期、pwm的占空比而達到控制充電電流的目的。

脈寬調變(pwm)是利用微處理器的數字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術,廣泛應用在從測量、通訊到功率控制與變換的許多領域中。 

模擬訊號的值可以連續變化,其時間和幅度的解析度都沒有限制。9v電池就是一種模擬器件,因為它的輸出電壓並不精確地等於9v,而是隨時間發生變化,並可取任何實數值。與此類似,從電池吸收的電流也不限定在一組可能的取值範圍之內。模擬訊號與數碼訊號的區別在於後者的取值通常只能屬於預先確定的可能取值集合之內,例如在這一集合中取值。

模擬電壓和電流可直接用來進行控制,如對汽車收音機的音量進行控制。在簡單的模擬收音機中,音量旋鈕被連線到乙個可變電阻。擰動旋鈕時,電阻值變大或變小;流經這個電阻的電流也隨之增加或減少,從而改變了驅動揚聲器的電流值,使音量相應變大或變小。與收音機一樣,模擬電路的輸出與輸入成線性比例。 

儘管模擬控制看起來可能直觀而簡單,但它並不總是非常經濟或可行的。其中一點就是,模擬電路容易隨時間漂移,因而難以調節。能夠解決這個問題的精密模擬電路可能非常龐大、笨重(如老式的家庭立體聲裝置)和昂貴。模擬電路還有可能嚴重發熱,其功耗相對於工作元件兩端電壓與電流的乘積成正比。模擬電路還可能對雜訊很敏感,任何擾動或雜訊都肯定會改變電流值的大小。 

通過以數字方式控制模擬電路,可以大幅度降低系統的成本和功耗。此外,許多微控制器和dsp已經在晶元上包含了pwm控制器,這使數字控制的實現變得更加容易了。

簡而言之,pwm是一種對模擬訊號電平進行數字編碼的方法。通過高解析度計數器的使用,方波的占空比被調製用來對乙個具體模擬訊號的電平進行編碼。pwm訊號仍然是數字的,因為在給定的任何時刻,滿幅值的直流供電要麼完全有(on),要麼完全無(off)。電壓或電流源是以一種通(on)或斷(off)的重複脈衝序列被加到模擬負載上去的。通的時候即是直流供電被加到負載上的時候,斷的時候即是供電被斷開的時候。只要頻寬足夠,任何模擬值都可以使用pwm進行編碼

許多微控制器內部都包含有pwm控制器。例如,microchip公司的pic16c67內含兩個pwm控制器,每乙個都可以選擇接通時間和週期。占空比是接通時間與週期之比;調製頻率為週期的倒數。執行pwm操作之前,這種微處理器要求在軟體中完成以下工作: 

設定提供調製方波的片上定時器/計數器的週期

在pwm控制暫存器中設定接通時間

設定pwm輸出的方向,這個輸出是乙個通用i/o管腳

啟動定時器

使能pwm控制器

雖然具體的pwm控制器在程式設計細節上會有所不同,但它們的基本思想通常是相同的。

pwm技術的具體應用

pwm軟體法控制充電電流

本方法的基本思想就是利用微控制器具有的pwm埠,在不改變pwm方波週期的前提下,通過軟體的方法調整微控制器的pwm控制暫存器來調整pwm的占空比,從而控制充電電流。本方法所要求的微控制器必須具有adc埠和pwm埠這兩個必須條件,另外adc的位數盡量高,微控制器的工作速度盡量快。在調整充電電流前,微控制器先快速讀取充電電流的大小,然後把設定的充電電流與實際讀取到的充電電流進行比較,若實際電流偏小則向增加充電電流的方向調整pwm的占空比;若實際電流偏大則向減小充電電流的方向調整pwm的占空比。在軟體pwm的調整過程中要注意adc的讀數偏差和電源工作電壓等引入的紋波干擾,合理採用算術平均法等數字濾波技術。

基本概念 C 基本概念

由於工作中需要用到c 編寫的一些工具,有時候需要根據需求修改或者定製工具,所以現在不得不學習一下c 的基礎語法,此為筆記,不成章法!機器語言 組合語言 高階語言 面向過程的程式設計方法 物件導向的程式設計方法 泛型程式設計方法 1 演算法設計 2 源程式編輯 3 編譯 4 連線 5 執行除錯 輸入裝...

基本概念 數控系統基本概念

第一章 基本概念 數控工具機cnc是一種按事先編制好的加工零件程式進行加工的高效 自動化加工裝置。是 computer numerical control machine tools 的簡稱。數控工具機較好地解決了複雜 精密 小批量 多品種的零件加工問題,是一種柔性的 高效能的自動化工具機。西門子系...

Attribute的基本概念

經常有朋友問,attribute是什麼?它有什麼用?好像沒有這個東東程式也能執行。實際上在.net中,attribute是乙個非常重要的組成部分,為了幫助大家理解和掌握attribute,以及它的使用方法,特地收集了幾個attribute使用的例子,提供給大家參考。在具體的演示之前,我想先大致介紹一...