PWM（脈寬調(diào)制）的基本原理是通過改變脈沖寬度來控制電力設(shè)備的輸出功率。PWM的實(shí)現(xiàn)需要使用PWM控制器，該控制器可以根據(jù)輸入的控制信號來控制PWM波形的頻率、占空比等參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對電力設(shè)備的控制。PWM控制器會(huì)根據(jù)輸入的控制信號來控制輸出的PWM波形，從而實(shí)現(xiàn)對電力設(shè)備的控制。

1.什么是PWM： PWM簡稱脈沖寬度調(diào)制，即在一個(gè)周期內(nèi)存在不同極性的電平狀態(tài)。

2.PWM頻率：是指—秒鐘內(nèi)從高電平時(shí)間在到低電平時(shí)間，再從低電平跳到高電平的瞬間次數(shù)，也就是—秒鐘內(nèi)有多少個(gè)PWM的周期。f = T/1（HZ）。

3.PWM周期：是指—秒鐘內(nèi)從高電平時(shí)間在到低電平時(shí)間，T = f / 1（s）。

4.PWM占空比：是指一個(gè)周期內(nèi)高電平時(shí)間和總時(shí)間的比值。

例如：PWM的周期為1ms，高電平時(shí)間為0.5ms，低電平時(shí)間為0.5ms，則頻率就為1kHz，占空比就為百分之五十。

PWM是如何實(shí)現(xiàn)？

PWM（脈寬調(diào)制）是通過改變脈沖寬度來控制電力設(shè)備的輸出功率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能、節(jié)電、節(jié)省能源等目的。PWM的實(shí)現(xiàn)需要使用PWM控制器，該控制器可以根據(jù)輸入的控制信號來控制PWM波形的頻率、占空比等參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對電力設(shè)備的控制。

PWM實(shí)現(xiàn)的原理是通過鋸齒波/三角波（載波）所需要合成的波形（調(diào)制波）進(jìn)行比較，然后確定PWM所需要輸出的極性，通常是ON或者是OFF，因?yàn)橐话愣际亲饔玫介_關(guān)元器件上；如下圖所示；

振蕩器和比較器

振蕩器輸出的鋸齒波和參考值 進(jìn)行比較，然后就可以輸出PWM波形了；

在matlab的simulink中搭建了一下仿真，具體如下圖所示；

simulink

終輸出波形如下：

50%占空比

這里簡單說明一下：

鋸齒波（圖中橙色波形）為10，然后我希望輸出平均為5的波形（圖1中紅色的水平直線）；

那么通過比較，當(dāng)鋸齒波小于5時(shí)；PWM輸出低電平，即為OFF；

當(dāng)鋸齒波大于5時(shí)，PWM輸出高電平，即為ON；

所以再換一個(gè)思路，如果我希望輸出一個(gè)電壓逐漸升高的波形呢，該如何設(shè)計(jì)呢？

其實(shí)很簡單，只要把需要調(diào)制的波形設(shè)置為斜坡輸出的波形就可以了，具體如下圖所示；

占空比逐漸增大

可以看到，終占空比逐漸從0%增大到100%；

然后我們繼續(xù)想，能不能調(diào)制出其他的波形，比如調(diào)制一個(gè)正弦波sin wave，那也就是我們常說的SPWM，其實(shí)是可以的，具體如下圖所示；

SPWM

分類

參考STM32中PWM的配置，根據(jù)載波波形的形狀，假設(shè)三角波值是10，那么它的變化過程可能存在以下兩種情況：

完整周期包括兩個(gè)過程，先遞增，再遞減：

少

，這種也叫中央對齊PWM；

完整周期只有遞增過程：

中央對齊PWM

脈沖波的中心將會(huì)被固定在時(shí)間窗格的中心，同時(shí)脈沖波的兩邊可以移動(dòng)，使得波的寬度被延伸或壓縮，具體如下圖所示；

中央對齊PWM

另一種類型的PWM脈沖波形如下圖所示；

程序?qū)崿F(xiàn)

現(xiàn)在的MCU大部分都自帶硬件PWM發(fā)生器，即配置好相應(yīng)的寄存器，就能直接產(chǎn)生PWM，下面的例子基于NUCLEO-F767ZI，通過cubemx配置了三路PWM輸出，然后實(shí)現(xiàn)了呼吸燈的效果；