意义与机制
一个周期 T 内的导通时间为 Ton 时,占空比 D=Ton/T。改变导通时的电压与改变导通时间占比,是两种不同的控制方法。
当电压快速切换,或者处理具有显著的热或机械惯性,这些情况下的效应往往趋向平均。当切换速度较慢时,波动可能会变得明显。
关系与条件
理想 PWM 的平均电压为 DV,介于 0 和 V 之间。我们通过改变目标系统的响应时间常数和开关频率比来比较纹波。
实际的 LED 亮度与电机转速之间的关系,并非总是线性的。这需要与一种忽略电流路径、负载力矩和摩擦的模型进行区分。
观察实验中需要注意的事物
理想的 PWM 平均电压等于占空比乘以电源电压。
LED 的亮度近似于电压成比例; 忽略电机负载力矩和起动摩擦。 在屏幕上进行实验; 不要使用实际电源、插座或高电压进行重复。
关键关系与符号
Vavg = DV · τ y′ + y = u(t)
| 符号 | 含义 | 单位 |
|---|---|---|
| D | 占空比 Ton/T | 0~1 |
| T | 切换周期 | s |
| τ | 系统响应的时间常数 | s |
工作实例
在 50% 的占空比和 6 V 的电源下,当频率从 100 Hz 变为 500 Hz 时,平均电压是多少?
3 V
常见误解
- 并非平均电压相同,则开关波形或瞬时电流也一定相同。
