pwm输出波形的特点

电子常识

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描述

  脉宽调制(Pulse-Width Modulation,PWM)技术在电力电子领域的应用极其广泛。PWM模式是决定逆变器输出电压特性的根本。性能优越的PWM模式可以使逆变器具有良好的输出特性。由傅里叶分析可知,不对称波形会带来大量低次谐波、偶次谐波以及余弦项。因此PWM脉冲波形的对称性对输出特性有很大影响。

  PWM的实现方法一般有两种:比较法和计算法。

  随着数字技术的迅速发展和计算机功能的提高,计算法以其方便灵活的特点成为PWM实现方法的主流。采用计算法实现PWM时,按照每个载波周期内调制波的取法,可以分为规则采样PWM和自然采样PWM。其中,采用规则采样法,计算简单,占用系统软件资源较少,因而应用比较广泛;但是由规则采样法计算出的PWM波形,在系统载波频率较低时,输出精度差,并且在计算时需要通过查表确定计算结果,所以并不能保证其波形的对称性,谐波含量也会因为波形的不对称而增加。

  PWM

  PWM,即脉宽调制,工作原理如下

  控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲,使各脉冲的等值电压为正弦波形,所获得的输出平滑且低次谐波少。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,即可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率。

  在PWM波形中,各脉冲的幅值是相等的,要改变等效输出正弦波的幅值时,只要按同一比例系数改变各脉冲的宽度即可,因此在交-直-交变频器中,PWM逆变电路输出的脉冲电压就是直流侧电压的幅值。

  PWM波形的特点

  PWM

  采用滞环比较方式的电流跟踪型变流器的特点:

  ①硬件电路简单;

  ②属于实时控制方式,电流响应快;

  ③不用载波,输出电压波形中不含特定频率的谐波分量;

  ④与计算法和调制法相比,相同开关频率时输出电流中高次谐波含量较多;

  ⑤采用闭环控制。

  PWM(Pulse Width Modulation)——脉宽调制。

  其中包括:相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等。

  在这里我们可以令频率不变,直接改变脉冲的宽度,亦即控制开关元件的导通时间;比如现在是高电平导通,那么方波的A越大,B越小,导通时间就长;否则就越短。

  PWM波形输出

  在学习嵌入式开发板例程时,刚开始的时候不懂PWM波形是怎样输出的,后来渐渐的消化了,mark下:

  Stm32_Clock_Init(9); //系统时钟设置

  delay_init(72); //延时初始化

  uart_init(72,9600); //串口初始化

  LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口

  TIM1_PWM_Init(899,0);//不分频。PWM频率=72000/(899+1)=80Khz

  这里PWM的频率也可以这样理解,

  TIM1-》ARR=arr; //设定计数器自动重装值

  TIM1-》PSC=psc; //预分频器设置

  系统时钟为72MHZ,预分频数是0,即使记满899+1=900次,pwm完成一次周期输出,一个周期的时间为900/72M,频率为72M/900=80khz.

  将TIM1设置为PWM模式,

  while(1)

  {

  delay_ms(10);

  if(dir)led0pwmval++;

  else led0pwmval--;

  if(led0pwmval》300)dir=0;

  if(led0pwmval==0)dir=1;

  LED0_PWM_VAL=led0pwmval;

  }

  #define LED0_PWM_VAL TIM1-》CCR1

  TIM1-》CCR1 的值自增或者自减,为一个阈值,这个阈值与累加到900清零的那个COUNT比较,影响输出,以此来改变占空比。

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