pwm調(diào)速工作原理,直流電機(jī)PWM調(diào)速-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2025-12-15
PWM調(diào)速，即脈寬調(diào)制調(diào)速，是一種通過(guò)改變脈沖寬度來(lái)控制輸出電壓或電流的方法，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)或風(fēng)扇等設(shè)備的調(diào)速。
控制原理
通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖寬度改變輸出平均功率。以直流電機(jī)為例，占空比越高，平均電壓越大，轉(zhuǎn)速越快；反之占空比降低，平均電壓減小，轉(zhuǎn)速變慢。這種線性關(guān)系使得速度控制變得簡(jiǎn)單而精確。
實(shí)現(xiàn)方式包括三角波與控制電壓比較生成PWM信號(hào)，例如運(yùn)放比較器電路通過(guò)模擬比較實(shí)現(xiàn)；或使用微控制器如STM32的定時(shí)器模塊直接輸出數(shù)字PWM信號(hào)，后者具有更高的靈活性和可編程性。
典型電路
直流斬波電路：通過(guò)開(kāi)關(guān)器件的高頻通斷，調(diào)節(jié)輸出電壓的平均值。Buck電路是典型代表，能夠?qū)崿F(xiàn)降壓功能，廣泛應(yīng)用于電源管理系統(tǒng)中。
PWM逆變電路：采用調(diào)制法如SPWM正弦脈寬調(diào)制技術(shù)，將直流電轉(zhuǎn)換為可調(diào)頻率和幅值的交流電。這種電路廣泛用于變頻電機(jī)控制、不間斷電源等領(lǐng)域，能夠?qū)崿F(xiàn)精確的交流電壓和頻率控制。
PWM調(diào)速的基本原理
脈沖信號(hào)：PWM調(diào)速使用一系列脈沖信號(hào)來(lái)控制設(shè)備。這些脈沖的寬度（即脈沖的持續(xù)時(shí)間）可以變化，而脈沖的頻率保持不變。
占空比：占空比是PWM調(diào)速中的關(guān)鍵參數(shù)，它指的是在一個(gè)周期內(nèi)，脈沖的高電平（或低電平）持續(xù)時(shí)間與整個(gè)周期時(shí)間的比例。例如，如果一個(gè)PWM信號(hào)的周期是10ms，而高電平持續(xù)時(shí)間為5ms，則占空比為50%。
平均電壓：通過(guò)改變占空比，可以改變?cè)O(shè)備上的平均電壓。當(dāng)占空比增加時(shí)，設(shè)備上的平均電壓增加，設(shè)備的速度或功率也會(huì)相應(yīng)增加；反之，占空比減少時(shí)，平均電壓降低，設(shè)備的速度或功率降低。
PWM調(diào)速的應(yīng)用
電機(jī)控制：用于電動(dòng)汽車(chē)、工業(yè)機(jī)器人、家用電器等。
風(fēng)扇調(diào)速：用于電腦CPU散熱器、服務(wù)器等設(shè)備的散熱風(fēng)扇。
LED調(diào)光：用于調(diào)節(jié)LED燈的亮度。
音頻放大器：用于音頻信號(hào)的放大和調(diào)制。
該電路工作電壓范圍5V--30V，輸出電流3A；該電路的PWM是由應(yīng)用廣泛的555定時(shí)器做的。
工作過(guò)程：
1.右旋旋鈕，開(kāi)關(guān)閉合，5V經(jīng)過(guò)R2，D2和RP1(1-2)給C3充電，C3電壓上升到觸發(fā)電平后觸發(fā)翻轉(zhuǎn)；
2.觸發(fā)翻轉(zhuǎn)后7腳放電端對(duì)地導(dǎo)通，C3通過(guò)RP1(2-3)、D3和R4對(duì)地放電，C3電壓下降到復(fù)位電平后觸發(fā)翻轉(zhuǎn)；
3.觸發(fā)翻轉(zhuǎn)后7腳放電端對(duì)地阻斷，C3再次充電，回到第1步的動(dòng)作，周而復(fù)始；
4.調(diào)節(jié)旋鈕，既是在調(diào)節(jié)充放電時(shí)間達(dá)到調(diào)節(jié)占空比的目的，而振蕩頻率（或振蕩周期）是不會(huì)改變的。
充放電時(shí)間和頻率計(jì)算：
ton（充電時(shí)間）= 0.693 × [R2+RP1(1-2)] × C3
toff（放電時(shí)間）= 0.693 × [R4+RP1(2-3)] × C3
fw（振蕩頻率）= 1/T = 1/(ton+toff)
聯(lián)系方式：鄒先生
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