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[导读]PWM调光是什么

脉宽调制(PWM)基本原理:控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲,使各脉冲的等值电压为正弦波形,所获得的输出平滑且低次谐波少。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,即可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率。

例如,把正弦半波波形分成N等份,就可把正弦半波看成由N个彼此相连的脉冲所组成的波形。这些脉冲宽度相等,都等于 π/n ,但幅值不等,且脉冲顶部不是水平直线,而是曲线,各脉冲的幅值按正弦规律变化。如果把上述脉冲序列用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替,使矩形脉冲的中点和相应正弦等分的中点重合,且使矩形脉冲和相应正弦部分面积(即冲量)相等,就得到一组脉冲序列,这就是PWM波形。可以看出,各脉冲宽度是按正弦规律变化的。根据冲量相等效果相同的原理,PWM波形和正弦半波是等效的。对于正弦的负半周,也可以用同样的方法得到PWM波形。

在PWM波形中,各脉冲的幅值是相等的,要改变等效输出正弦波的幅值时,只要按同一比例系数改变各脉冲的宽度即可,因此在交-直-交变频器中,PWM逆变电路输出的脉冲电压就是直流侧电压的幅值。

根据上述原理,在给出了正弦波频率,幅值和半个周期内的脉冲数后,PWM波形各脉冲的宽度和间隔就可以准确计算出来。按照计算结果控制电路中各开关器件的通断,就可以得到所需要的PWM波形。

从上述文字太过于繁琐,在网上找了一些回答。感觉下面的这个解释不错

PWM信号是什么信号?它有什么作用?_百度知道

对于LED的光度调节。

简单的说,比如你有5V电源,要控制一台灯的亮度,有一个传统办法,就是串联一个可调电阻,改变电阻,灯的亮度就会改变。此种调节方式,需要认为的去旋转滑动变阻器也就是可调电阻器。

还有一个办法,就是PWM调节。不用串联电阻,而是串联一个开关。假设在1秒内,有0.5秒的时间开关是打开的,0.5秒关闭,那么灯就亮0.5秒,灭0.5秒。这样持续下去,灯就会闪烁。如果把频率调高一点,比如是1毫秒,0.5毫秒开,0.5毫秒灭,那么灯的闪烁频率就很高。我们知道,闪烁频率超过一定值,人眼就会感觉不到。所以,这时你看不到灯的闪烁,只看到灯的亮度只有原来的一半。

同理,如果1毫秒内,0.1毫秒开,0.9毫秒灭,那么,灯的亮度就只有原来的10分之一。

这就是PWM的基本原理。专业的说法百度一下就很多,我说了也不专业。但是道理就是这么简单,具体PWM还分几种,总的来说,都是保持一定的电压或电流不变,但改变一定周期内的导通和关断时间。这样等效于保持导通,但改变电压或电流大小。

这样的PWM控制方式,在数字控制电路上应用很方便。因为让电脑去控制一个可调电阻是比较困难的,而且可调电阻还有模拟电路固有的不稳定问题。

pwm调光,如何实现PWM调光

LED是一个二极管,它可以实现快速开关。它的开关速度可以高达微利以上。是任何发光器件所无法比拟的。因此,只要把电源改成脉冲恒流源,用改变脉冲宽度的方法,就可以改变其亮度。这种方去称为脉宽调制(PWM )调光法。

图7表示这种脉宽调制的波形。假如脉冲的周期为tpwm,脉冲宽度为ton,那么其工作比D (或称为孔度比)就是ton/tpwm。改变恒流源脉冲的工作比就可以改变LED的亮度。

如何实现PWM调光

具体实现PWM调光的方法就是在LED的负载中串入一个MOS开关管,这串LED的阳极用一个恒流源供电。

然后用一个PWM信号加到MOS管的栅极,以快速地开关这串LED。从而实现调光。也有不少恒流芯片本身就带一个PWM的接口。可以直接接受PWM信号,再输出控制MOS开关管。那么这种PWM调光方去有那些优缺点呢?

脉宽调制调光的优点

1、不会产生任何色谱偏移。因为LED始终工作在满幅度电流和0之司。

2、可以有极高的调光精确度。因为脉中波形完全可以控制到很高的精度,所以很容易实现万分之一的精度。

3、可以和数字控制技术相结合来进行控制。因为任何数字都可以很容易变换成为一个PWM信号。

4、即使在很大范围内调光,也不会发生闪烁现象。因为不会改变恒流源的工作条件(升压比或降压比),更不可能发生过热等问题。

脉宽调光要注意的问题

1、脉冲频率的选择因为LED是处于快速开关状态,假如工作频率很低,人眼就会感到闪烁。为了充分利用人眼的视觉残留现象,它的工作频率应当高于100Hz,最好为200HZ。

2、消除调光弓起的啸声; 虽然200HZ以上人眼无法察觉,可是一直到20kHz却都是人耳听觉的范围。这时候就有可能会听到丝丝的声音。解决这个问题有两种方去,一是把开关频率提高到20kHz以上,跳出人耳听觉的范围。但是频率过高也会弓起一些问题,因为各种寄生参数的影响,会使脉冲波形(前后沿)产生畸变。

这就降低了调光的精确度。另一种方去是找出发声的器件而加以处理。实际上,主要的发声器件是输出端的陶瓷电容,因为陶瓷电容通常都是由高介电常数的陶瓷所做成,这类陶瓷都具有压电特性。在200HZ的脉冲作用下就会产生机械振动而发声。解决的方提采用钽电容来代替。对,高耐压的钽电容很难得到,而且价钱很贵,会增加一些成本。

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