PWM信号简介

　　PWM信号是一系列可变脉宽的脉冲信号，这些脉冲覆盖几个定长周期，从而保证每个周期都有一个脉冲输出。这个定长周期称为PWM载波周期，其倒数称为PWM载波频率。PWM脉冲宽度则根据另一系列期望值和调制信号来确定和调制。

　　PWM数字脉冲输出可以用来表征模拟信号，在PWM输出端进行积分（比如增加简单的低通滤波器）可以得到期望的模拟信号，如图1所示。在期望输出信号的1个周期内脉冲个数越多，采用PWM信号描述的模拟信号就越准确。习惯上经常采用2个不同的频率描述：载波频率（PWM输出频率）和期望的信号频率。

　　图1 PWM调制信号

　　在实际应用中，很多部件内部都有自己的积分器，比如电机本身就是非常理想的低通滤波器，PWM信号的一个很重要的用途就是数字电机控制。在电机控制系统中，PWM信号控制功率开关器件的导通和关闭，功率器件为电机的绕组提供期望的电流和能量。相电流的频率和能量可以控制电机的转速和转矩，这样提供给电机的控制电流和电压都是调制信号，而且这个调制信号的频率比PWM载波频率要低。采用PWM控制方式可以为电机绕组提供良好的谐波电压和电流，避免因为环境变化产生的电磁扰动，并且能够显著提高系统的功率因数。未能够给电机提供具有足够驱动能力的正弦波控制信号，可以采用PWM输出信号经过NPN或PNP功率开关管实现，如图2所示。

　　图2 PWM信号驱动开关

　　采用功率开关管在输出大电流的情况下很难控制开关管工作在线性区，从而使系统产生很大的热损耗，降低电源的使用效率。不过可以使开关管工作在静态切换状态（On：Ice=Icesat,Off:Ice=0），在该状态，开关管有较小功率损耗。
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