PWM

• PWM
  • 1. 什麼是PWM？
  • 2. 面積等效原理
    • 2.1. 什麼是面積等效原理？
    • 2.2. 面積等效原理的理解
  • 3. 相關概念
    • 3.1. 周期和頻率
    • 3.2. 占空比
  • 4. 總結
  • 參考鏈接
  • others

1. 什麼是PWM？

PWM是Pulse Width Modulation的縮寫，中文是脈衝寬度調製。
是利用微處理器的數字輸出來對模擬電路進行控制的一種技術。

2. 面積等效原理

2.1. 什麼是面積等效原理？

沖量相等而形狀不同的窄脈衝施加在慣性環節上時，其效果基本相同。

2.2. 面積等效原理的理解

面積等效原理是理解為什麼PWM可以通過數字輸出來對模擬電路進行控制的核心。

• 沖量即指窄脈衝的面積。
• 效果基本相同，是指環節的輸出響應波形基本相同。
• 如果把各輸出波形用傅里葉變換分析，則其低頻段非常接近，僅在高頻段略有差異。
• 將圖1 a、b、c、d所示的脈衝作為輸入，加在圖2a所示的R-L電路 上，設其電流i(t)為電路的輸出，圖2b給出了不同窄脈衝時i(t)的響應波形。

3. 相關概念

3.1. 周期和頻率

• 周期(T)是指信號從高電平到低電平再回到高電平所需要的時間，單位為s
• 頻率(f)是指1s內共有多少個周期，單位為Hz
• f = 1 / T

3.2. 占空比

占空比是一個脈衝周期內高電平保持的時間與該PWM時鐘周期的比值。

• 第一個周期占空比為70%
• 第二個周期占空比為40%
  

4. 總結

1. 什麼是PWM？
2. 為什麼PWM可以通過數字信號控制模擬電路？
3. 周期為0.02s的PWM波，頻率是多少？
4. 當前有一個可用PWM控制的180°舵機，接收的PWM信號頻率為50Hz，脈衝的高電平部分為0.5ms-2.5ms範圍。當前想要控制該舵機旋轉到135°，請畫出對應的PWM波形，並標明周期、頻率、占空比。

參考鏈接

1. 搞懂什麼是PWM控制
2. 電子森林-PWM（脈衝寬度調製）原理、應用以及實現

others

PWM對於初學者而言真的是用途很廣的，呼吸燈效果的實現、舵機的控制、直流減速電機的控制，這些最為常見的入門小項目，背後其實都是PWM。
不斷地去複習真的是有效果的，我一直覺得自己不是很聰明，第一次瞭解到PWM背後的面積等效原理的時候，並不是非常理解。但是今天再轉過頭來看，就感覺很簡單，有點不敢相信自己之前連這都不會。