PWM led:用于调光系统和其他应用的脉冲宽度调制

2020年3月17日

Cadence PCB解决方案

PWM信号波形显示

调制在定义上是指对某人或某事施加控制或修改的影响。然而，调制还有第二个定义，我相信我们大多数人都很熟悉。我所指的第二个定义是一个人声音的音调、音高或强度的变化。

这是我父母经常使用的第二个定义。在那种时候，我真的很感激有测试对象，或者我应该说哥哥姐姐。

正如前面所定义的，调制在本质上是关于控制的。因此，像这样的方法将会有广泛的用途是合乎逻辑的。此外，在使用方面，在电子领域中有一种调制控制的变化，它被称为脉冲宽度调制，或PWM。此外，PWM发现自己在当今广阔的电子领域广泛使用。

什么是脉宽调制?

是什么促使如此广泛地使用PWM在当今电子领域中的应用当然，是它能够在电子领域的每一个细分领域中提供对众多设备的控制。总的来说，PWM信号用于调光led，控制电机和各种其他电子设备。那么，PWM方法的功能需要什么?

脉宽调制是一种降低应用电信号的平均可交付功率的方法。此外，该过程是通过有效地将信号分割成不同的部分来实现的。此外，在功能方面，通过快速开关负载和电源之间的开关，实现对交付给负载的平均电流和电压的控制。

脉宽调制功能及应用

此外，当比较开关在使用中的开、关时间时，增加开、关时间会增加提供给负载的总功率。正如您可能想象的那样，这种类型的控件有许多有用的应用程序。例如，PWM与最大功率点跟踪或MPPT配对是减少太阳能电池板输出以方便电池使用的主要方法之一。

然而，PWM特别适合于运行电机等惯性设备，它们不会很快受到这种独特开关的影响。此外，这同样适用于led，因为其功能受到输入电压的线性影响。此外，PWM开关频率需要足够高，以免影响负载，但负载感知到的结果波形也应该是平滑的。

一般来说，电源必须切换的频率将根据设备及其应用而有很大差异。例如，在电炉中，开关必须在一分钟内完成几次，并在数十或数百千赫的PC电源中进行切换音频放大器．此外，使用PWM的一个显著优势是开关设备的功率损耗非常低。事实上，在开关的关相期间，实际上没有电流。此外，在开关的开启阶段，当将功率传输到负载时，开关上的电压几乎没有下降。

脉冲宽度调制功能和应用继续

因此，由于功率损失是电压和电流的结果，这相当于PWM的功率损失接近零。此外，PWM也非常适合于数字控制。这是由于数字技术作为一个整体的性质，即1和0或开和关状态。一般来说，数字技术的固有特性使其能够毫不费力地实现PWM的功能，因此很容易设置必要的占空比。

PWM目前也用于特定的通信系统，其占空比用于在通信信道上传递信息。PWM是一种从高频脉冲产生低频输出信号的方法或技术。通过快速切换输出电压，例如，在上电压和下电压(直流导轨)之间的逆变器腿，低频输出基本上成为开关期间的平均电压。

如果你还记得，我简要地提到过PWM非常适合作为led的控制方法，因为它们的功能受到输入电压的线性影响。当然，因为我们指的是光输出，那么可以说我们指的是某种形式的调光。我相信你知道，在这种情况下，调暗是我们改变LED光输出的过程。我们利用这一过程来节省能源，增加LED的生命周期，提供其他功能，甚至在某些情况下设置氛围。

led条

led依靠PWM来维持电压。

LED调光系统中的脉宽调制

大多数在led之前使用的调光系统，以及今天使用的调光系统，都有迎合白炽灯的设计。此外，这些调光系统通常使用正向和反向调光方法，其中调光器切断或中断线路输入(AC)以降低负载(驱动器)的总功率。此外，输入功率的降低会导致驱动器输出的降低，从而导致亮度的降低。

然而，这种特殊调光方法的副作用是效率降低，相对于传统的白炽灯来说。此外，它还会产生电流激增、交流失真和不必要的EMI辐射。然而，对于LED来说，情况并非如此。总的来说，除了成本增加之外，LED在各方面都有优势。

LED提供了更高的光质量、效率、生命周期和耐用性。总的来说，如前所述，与白炽灯相比，调光LED有几个优点。此外，由于LED的光强与输入电流和电压直接相关，调光可以节省能源。此外，如前所述，调暗LED提供了更长的生命周期因为它们在变暗期间在较低的温度下工作。一般来说，与其他光源相比，LED具有较宽的调光范围，并提供不到其最大输出的1%的调光。