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PWM是脉冲宽度调制的缩写,它是一种重要的数字技术。PWM通过快速开关数字信号,在高电平和低电平之间切换,来模拟出不同级别的模拟信号。这种技术的核心在于改变信号在一个周期内高电平持续的时间比例。
占空比是PWM技术的核心概念。它表示在一个完整周期内,高电平持续时间占总周期时间的百分比。当占空比为20%时,信号在每个周期内只有五分之一的时间是高电平。随着占空比增加到50%,高电平时间占一半。当占空比达到80%时,大部分时间都是高电平。
PWM的关键作用是通过改变占空比来控制平均电压。当我们有5伏的电源时,30%的占空比产生1.5伏的平均电压。随着占空比增加到70%,平均电压上升到3.5伏。红色虚线显示了这个平均电压值。这就是PWM如何用数字信号实现模拟控制的原理。
PWM技术在现实生活中有着广泛的应用。在LED调光中,通过改变PWM信号的占空比,可以控制LED的平均电流,从而调节亮度。当占空比较低时,LED较暗;随着占空比增加,LED变得更亮。这种方法比传统的电阻调光更高效,因为开关损耗很小。
总结一下,PWM是一种非常重要的技术。它通过改变数字信号的占空比来控制模拟输出,具有高效率、精确控制、成本低廉和抗干扰强等优势。从电机调速到LED调光,从开关电源到音频处理,PWM技术无处不在。它真正实现了用数字信号控制模拟世界的目标,是现代电子技术的重要基础。