
在電子工程領(lǐng)域,脈沖寬度調(diào)制(PWM)技術(shù)已成為控制模擬電路的核心手段。從電機(jī)調(diào)速到LED調(diào)光,從電源管理到通信系統(tǒng),PWM通過(guò)數(shù)字方式精確控制模擬信號(hào),實(shí)現(xiàn)了高效與靈活的電子設(shè)計(jì)。
在工業(yè)控制領(lǐng)域,脈沖寬度調(diào)制(PWM)技術(shù)是電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電源轉(zhuǎn)換和LED調(diào)光等場(chǎng)景的核心。FPGA憑借其并行處理能力和可重構(gòu)特性,成為實(shí)現(xiàn)高精度PWM信號(hào)的理想平臺(tái)。本文聚焦死區(qū)控制與占空比精度調(diào)整兩大關(guān)鍵技術(shù),結(jié)合硬件架構(gòu)與算法優(yōu)化,探討FPGA在工業(yè)控制中的創(chuàng)新應(yīng)用。
在顯示技術(shù)領(lǐng)域,背光均勻性直接影響畫(huà)面色彩還原、對(duì)比度及視覺(jué)舒適度。傳統(tǒng)背光方案因光源分布離散、動(dòng)態(tài)響應(yīng)滯后等問(wèn)題,常導(dǎo)致畫(huà)面邊緣暗角、高光溢出等缺陷。隨著LED技術(shù)與調(diào)光策略的深度融合,分區(qū)控制與PWM調(diào)光技術(shù)已成為優(yōu)化背光均勻性的核心解決方案。
在數(shù)字化電源設(shè)計(jì)浪潮中,數(shù)字電源控制芯片的選型直接決定了系統(tǒng)的效率、動(dòng)態(tài)響應(yīng)與智能化水平。從PWM分辨率、環(huán)路補(bǔ)償靈活性到通信接口兼容性,工程師需在性能、成本與開(kāi)發(fā)周期間找到最優(yōu)解。本文結(jié)合TI、ADI、Infineon等主流廠商芯片特性,系統(tǒng)解析選型關(guān)鍵指標(biāo)與實(shí)戰(zhàn)策略。
在電力電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天,開(kāi)關(guān)電源憑借高效、小型化、輕量化等優(yōu)勢(shì),廣泛應(yīng)用于通信、計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制等領(lǐng)域。而三端 PWM 開(kāi)關(guān)作為開(kāi)關(guān)電源的核心控制部件,其性能直接影響著開(kāi)關(guān)電源的整體表現(xiàn)。本文將深入探討三端 PWM 開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)、工作原理以及它在開(kāi)關(guān)電源中的具體應(yīng)用。
PWM(脈寬調(diào)制)調(diào)速系統(tǒng)是現(xiàn)代電機(jī)控制中廣泛采用的一種技術(shù),它通過(guò)改變脈沖信號(hào)的占空比,實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的精確控制。這種技術(shù)不僅具有調(diào)速范圍廣、精度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn),而且能夠顯著降低電機(jī)運(yùn)行時(shí)的能耗和溫升,提高系統(tǒng)的整體性能。
PWM小負(fù)載情況下的效率相對(duì)較低,而PFM則存在其局限性,它所能支持的輸出電流較小,且電感的電流呈現(xiàn)線性上升趨勢(shì)。此外,PWM調(diào)制方式具有較小的紋波電壓,且其開(kāi)關(guān)頻率保持穩(wěn)定,這使得噪聲濾波器的設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單,同時(shí)也簡(jiǎn)化了噪聲的消除工作。因此,PWM調(diào)制方式在目前仍占據(jù)主流地位。
PWM(Pulse Width Modulation,脈沖寬度調(diào)制)是一種通過(guò)改變脈沖寬度來(lái)控制信號(hào)的技術(shù)?。PWM通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖的寬度(即占空比),實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓或電流的精細(xì)控制,從而滿足各種應(yīng)用需求。
在我們之前的LED亮度控制項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,我們現(xiàn)在將進(jìn)一步創(chuàng)建一個(gè)動(dòng)態(tài)的LED燈光秀。使用PWM和亮度的定時(shí)變化,我們將創(chuàng)建平滑的過(guò)渡,淡出和效果,使LED在視覺(jué)上引人入勝。讓我們讓LED煥發(fā)生機(jī)吧!
LED照明技術(shù)不斷演進(jìn),調(diào)光技術(shù)作為提升用戶體驗(yàn)、實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)的核心環(huán)節(jié),正經(jīng)歷著從傳統(tǒng)模擬控制向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段。其中,PWM調(diào)光、模擬調(diào)光與0-10V調(diào)光作為主流技術(shù)路線,在應(yīng)用場(chǎng)景、性能表現(xiàn)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)層面呈現(xiàn)出顯著差異。本文將從技術(shù)原理、性能指標(biāo)、應(yīng)用場(chǎng)景及發(fā)展趨勢(shì)四個(gè)維度,對(duì)這三種調(diào)光技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)性對(duì)比分析。
由于PWM變換器具有功率因數(shù)高、可同時(shí)實(shí)現(xiàn)變頻變壓及抵制諧波的特點(diǎn),因此在交流傳動(dòng)及其他能量變換系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。
PWM控制技術(shù)就是對(duì)脈沖寬度進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)。即通過(guò)對(duì)一系列的脈沖寬度進(jìn)行調(diào)制,來(lái)等效地獲得所需要的波形。采樣控制理論中有一個(gè)重要結(jié)論:沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí),其效果基本相同。
電路中出現(xiàn)的死區(qū)是指輸入電壓在一定范圍內(nèi)時(shí)輸出電壓不變的現(xiàn)象。例如,在脈沖寬度調(diào)制(PWM)電路中,當(dāng)輸入信號(hào)的幅值超過(guò)某一閾值時(shí),開(kāi)關(guān)管就會(huì)打開(kāi),輸出信號(hào)的幅值就會(huì)隨之增加。但是,當(dāng)輸入信號(hào)幅值降至某一范圍內(nèi)時(shí),輸出信號(hào)的幅值保持不變,從而產(chǎn)生了死區(qū)。
在這篇文章中,小編將為大家?guī)?lái)PWM的相關(guān)報(bào)道。如果你對(duì)本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
在現(xiàn)代電子系統(tǒng)和控制應(yīng)用中,脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)因其高效、精確的控制特性而被廣泛使用。PWM通過(guò)改變信號(hào)的高電平時(shí)間與低電平時(shí)間之比來(lái)控制輸出信號(hào)的電壓或功率,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)速度、燈光亮度、電源管理等設(shè)備的精確調(diào)節(jié)。然而,在許多情況下,單個(gè)微控制器(如STM32)自帶的PWM輸出端口數(shù)量可能無(wú)法滿足需求,這時(shí)就需要考慮如何擴(kuò)展PWM輸出端口。本文將探討幾種擴(kuò)展PWM輸出端口的方法,并討論其在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)。
PWM是脈寬調(diào)制,在電力電子中,最常用的就是整流和逆變。這就需要用到整流橋和逆變橋。對(duì)三相電來(lái)說(shuō),就需要三個(gè)橋臂。以?xún)呻娖綖槔?,每個(gè)橋臂上有兩個(gè)電力電子器件,比如IGBT。這兩個(gè)IGBT不能同時(shí)導(dǎo)通,否則就會(huì)出現(xiàn)短路的情況。因此,設(shè)計(jì)帶死區(qū)的PWM波可以防止上下兩個(gè)器件同時(shí)導(dǎo)通。也就是說(shuō),當(dāng)一個(gè)器件導(dǎo)通后關(guān)閉,再經(jīng)過(guò)一段死區(qū),這時(shí)才能讓另一個(gè)導(dǎo)通。
在AC/DC轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)篇,首先以“AC/DC PWM方式反激式轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)手法”為題,就隔離型反激式AC/DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)進(jìn)行了相關(guān)說(shuō)明。
根據(jù)狀況區(qū)分使用PWM和PFM可進(jìn)一步提高效率,如高負(fù)載(使用電流)時(shí)使用周期恒定的PWM控制,輕負(fù)載(不使用電流)時(shí)使用周期變化的PFM控制。
與傳統(tǒng)PWM(脈寬調(diào)節(jié))變換器不同,LLC是一種通過(guò)控制開(kāi)關(guān)頻率(頻率調(diào)節(jié))來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出電壓恒定的諧振電路。它的優(yōu)點(diǎn)是:實(shí)現(xiàn)原邊兩個(gè)主MOS開(kāi)關(guān)的零電壓開(kāi)通(ZVS)和副邊整流二極管的零電流關(guān)斷(ZCS),通過(guò)軟開(kāi)關(guān)技術(shù),可以降低電源的開(kāi)關(guān)損耗,提高功率變換器的效率和功率密度。
開(kāi)關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制PWM控制IC和MOSFET構(gòu)成,控制開(kāi)關(guān)管時(shí)間比率維持穩(wěn)定的輸出電壓。