技术调研-PWM原理及其与电压的关系

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PWM原理与电压控制的深入解析

PWM（脉冲宽度调制），作为一种广泛应用的数字控制技术，通过微处理器精准调控模拟电路，广泛应用于测量、通信、功率控制等领域。其核心原理是通过调整半导体开关的通断时间和频率，形成可调幅度且宽度可变的PWM波形，从而实现输出电压的精确控制。

在理论层面上，PWM的控制基于采样控制理论中的面积等效原理，即只要控制脉冲的总面积保持不变，无论波形如何变化，其平均输出电压是恒定的。这为实现精细电压调节提供了理论基础。

PWM参数主要包括占空比、分辨率、单斜率/双斜率以及频率。占空比决定了高电平在周期内的比例，通过调整占空比可调节输出电压。分辨率则决定了PWM波形的精度，比如16位PWM理论上可提供1:65536的分辨率，频率的设定则要考虑到受控对象的特性，过高或过低都可能导致问题。

以LED灯为例， PWM频率的高低直接影响了灯光的闪烁感受。频率较高时，我们几乎察觉不到闪烁，而频率较低时，LED灯的亮度会随着占空比的增大而线性增加，可能会出现闪烁现象。在实际应用中，如DSPF28035的PWM模块，分辨率和步进精度取决于其计数寄存器的设置。

总结来说，PWM技术通过精确控制占空比和频率，实现了对电压的精细调节，其控制精度取决于分辨率，而实际应用中，根据特定需求，会选择合适的分辨率和频率参数进行操作。