二PWM信号发生原理.pptVIP

电力场效应晶体管的特点：　　电力场效应晶体管主要指绝缘栅型中的MOS型，简称电力MOSFET。其特点是：用栅极电压来控制漏极电流，驱动电路简单，需要的驱动功率小，开关速度快，工作频率高，热稳定性好，电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10 kW的电源电子装置。 电感和电容的特性 LED驱动电路的拓扑结构 学习要点 1、什么是PWM 2、三极管与MOS管的特性 3、电感和电容的特性 4、LED驱动器与LED驱动电源的区别 5、降压式LED恒流驱动电源 内容： 脉宽调制（PWM）定义及PWM信号发生原理； 占空比的含义； PWM控制种类介绍 。 要求： 掌握PWM的发生原理，理解占空比的含义； 了解PWM控制种类 。 脉宽调制（PWM）技术 脉宽调制（ PWM：Pulse-Width Modulation）的基本原理很早就已经提出，但是受电力电子器件发展水平的制约，在上世纪80年代以前一直未能实现。直到进入上世纪80年代，随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展，PWM控制技术才真正得到应用。随着电力电子技术、微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法，如现代控制理论、非线性系统控制思想的应用，PWM控制技术获得了空前的发展； 脉宽调制（PWM）技术介绍 PWM控制技术就是对半导体开关器件的导通和关断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。 什么是PWM？  脉冲宽度调制（PWM）是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用于测量，通信，功率控制与变换等许多领域。 什么是PWM？ PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。 PWM相关概念 占空比：就是输出的PWM中，高电平保持的时间 与 该PWM的时钟周期的时间之比。 如，一PWM的频率是1000Hz，那么它的时钟周期就是1ms，如果高电平出现的时间是200us，那么低电平的时间肯定是800us，那么占空比就是200：1000，也就是说PWM的占空比就是1：5。 分辨率：占空比最小能达到的值。 如8位的PWM，理论的分辨率就是1：255(单斜率)， 16位的的PWM理论就是1：65535(单斜率)。 PWM相关概念 频率 如16位的PWM，它的分辨率达到了1：65535，要达到这个分辨率，T/C就必须从0计数到65535才能达到。相对于周期就是65535*计数脉冲时间。 PWM相关概念 PWM相关概念 双斜率 / 单斜率： 假设一个PWM从0计数到80，之后又从0计数到80.......??? 这个就是单斜率。 假设一个PWM从0计数到80，之后是从80计数到0.......??? 这个就是双斜率。 可见，双斜率的计数时间多了一倍，所以输出的PWM频率就慢了一半，但是分辨率却是1：(80+80) ＝1：160，就是提高了一倍。 PWM的最基本的实现原理 假设PWM是单斜率，设定最高计数是80，我们再设定一个比较值是10，那么T/C从0计数到10时(这时计数器还是一直往上计数，直到计数到设定值80)，单片机就会根据你的设定，控制某个IO口在这个时候是输出1还是输出0还是端口取反。 脉宽调制的基本原理是通过占空比的变化来实现能量、信号等的调节。图5显示了三种不同的PWM信号。图5（a）是一个占空比为10%的PWM信号，即在信号周期中，10％的时间通，其余90％的时间断；图5（b）和图5（c）显示的分别是占空比为50%和90%的PWM信号。 （三）脉宽调制基本原理 （a）占空比为10%的PWM信号 （b）占空比为50%的PWM信号 （c）占空比为90%的PWM信号 图5不同占空比的PWM信号 使用单片机产生PWM 使用内部含有PWM模块的单片机。 例如：STC，MSP430，AVR，DSP，ARM 1、模拟电路产生PWM； 2、数字电路产生PWM。 （二）PWM信号发生原理 1、模拟电路产生PWM 模拟信号的值可以连续变化，其时间和幅度的分辨率都没有限制。模拟电路产生PWM信号的一般原理如图1所示。 图1 模拟电路产生PWM信号原理示意图 第一步：通过电阻R和电容C设定开关周期Ts