【高斯摩分享】什么是PWM控制器？

更新时间：2025-05-10

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PWM 控制器是一种调节电流、电压等脉冲宽度同时保持频率周期恒定的设备。

对于PWM控制，不需要设计新的PWM电路。请注意，PWM代表脉冲宽度调制。

通过使用PWM控制器调制脉冲宽度来改变占空比，从而控制脉冲的开启时间和关闭时间。这里，占空比计算为脉冲宽度/周期。此外，还采用半导体元件进行PWM开关。

PWM 控制器的应用

PWM 控制器用于控制电机的速度。使用的电机有交流电机、直流电机和同步电机。近年来，制造业和其他行业中使用的交流电机使用来自速度检测器（例如安装在电机上的脉冲发生器）的反馈。

在检测电路中计算反馈信号，最终确定需要施加到电机的电压。采用PWM控制器来实现电压结果。该控制器一般内置于电路板中。

PWM控制器原理

PWM控制器是利用运算放大器所构成的比较器，将要控制的原始正弦波乘以一个称为载波的锯齿波（三角波），计算出输出脉冲。要创建脉冲，请打开“正弦波 > 锯齿波"并关闭“正弦波 < 锯齿波"。相乘的结果可以作为脉冲输出。

通过这种方式创建脉冲，在正弦波峰值较高的区域脉冲“密集"，而在峰值较低的区域脉冲“稀疏"。需要一个切换机制来打开和关闭脉冲。晶体管和晶闸管等半导体用于开关。

仅当在栅极（基极）部分接收到信号时，这些半导体才能够在阳极（发射极）和阴极（集电极）之间传递电流。通过将信号从比较器发送到栅极，半导体本身可以打开和关闭，从而反过来打开和关闭脉冲。

PWM 控制器结构

PWM 控制器由三个主要组件组成：数据寄存器、计数器和比较器。此外，数据寄存器还有一个周期寄存器和一个占空比寄存器，分别决定周期和占空比。 PWM 控制器的一个特点是周期寄存器和占空比寄存器各自都有一个比较器。

每个比较器的输出都连接到触发器电路的置位/复位端。周期寄存器设置PWM信号周期的宽度，占空比寄存器设置脉冲宽度。

当计数器启动时，周期寄存器的比较器将触发器输出设置为1，占空比寄存器的比较器将触发器输出重置为0。重复此过程，即可输出PWM信号。

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