脈沖寬度調(diào)制(PWM)是一種對(duì)模擬信號(hào)電平進(jìn)行數(shù)字編碼的方法。通過高分辨率計(jì)數(shù)器的使用,方波的占空比被調(diào)制用來對(duì)一個(gè)具體模擬信號(hào)的電平進(jìn)行編碼。PWM信號(hào)仍然是數(shù)字的,因?yàn)樵诮o定的任何時(shí)刻,滿幅值的直流供電要么完全有(ON),要么完全無(OFF)。電壓或電流源是以一種通(ON)或斷(OFF)的重復(fù)脈沖序列被加到模擬負(fù)載上去的。通的時(shí)候即是直流供電被加到負(fù)載上的時(shí)候,斷的時(shí)候即是供電被斷開的時(shí)候。只要帶寬足夠,任何模擬值都可以使用PWM進(jìn)行編碼。
多數(shù)負(fù)載(無論是電感性負(fù)載還是電容性負(fù)載)需要的調(diào)制頻率高于10Hz,通常調(diào)制頻率為1kHz到200kHz之間。
許多微控制器內(nèi)部都包含有PWM控制器。例如,Microchip公司的PIC16C67內(nèi)含兩個(gè)PWM控制器,每一個(gè)都可以選擇接通時(shí)間和周期。占空比是接通時(shí)間與周期之比;調(diào)制頻率為周期的倒數(shù)。執(zhí)行PWM操作之前,這種微處理器要求在軟件中完成以下工作:
1、設(shè)置提供調(diào)制方波的片上定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的周期
2、 在PWM控制寄存器中設(shè)置接通時(shí)間
3、設(shè)置PWM輸出的方向,這個(gè)輸出是一個(gè)通用I/O管腳
4、啟動(dòng)定時(shí)器
5、使能PWM控制器
如今幾乎所有市售的單片機(jī)都有PWM模塊功能,若沒有(如早期的8051),也可以利用定時(shí)器及GPIO口來實(shí)現(xiàn)。更為一般的PWM模塊控制流程為(筆者使用過TI的2000系列,AVR的Mega系列,TI的LM系列):
1、使能相關(guān)的模塊(PWM模塊以及對(duì)應(yīng)管腳的GPIO模塊)。
2、配置PWM模塊的功能,具體有:
?、?設(shè)置PWM定時(shí)器周期,該參數(shù)決定PWM波形的頻率。
?、?設(shè)置PWM定時(shí)器比較值,該參數(shù)決定PWM波形的占空比。
③:設(shè)置死區(qū)(deadband),為避免橋臂的直通需要設(shè)置死區(qū),一般較高檔的單片機(jī)都有該功能。
④:設(shè)置故障處理情況,一般為故障是封鎖輸出,防止過流損壞功率管,故障一般有比較器或ADC或GPIO檢測(cè)。
?、?設(shè)定同步功能,該功能在多橋臂,即多PWM模塊協(xié)調(diào)工作時(shí)尤為重要。
3、設(shè)置相應(yīng)的中斷,編寫ISR,一般用于電壓電流采樣,計(jì)算下一個(gè)周期的占空比,更改占空比,這部分也會(huì)有PI控制的功能。
4、使能PWM波形發(fā)生。
簡(jiǎn)介
脈寬調(diào)制PWM是開關(guān)型穩(wěn)壓電源中的術(shù)語。這是按穩(wěn)壓的控制方式分類的,除了PWM型,還有PFM型和PWM、PFM混合型。脈寬寬度調(diào)制式(PWM)開關(guān)型穩(wěn)壓電路是在控制電路輸出頻率不變的情況下,通過電壓反饋調(diào)整其占空比,從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。