pwm周期如何设置和计算（看高手如何戳破技术要点）

关于PWM话题，很多电源工程师工作中会遇到不同的问题。其实找到问题的根源，才能对症下药。下面给大家分享几篇不错的文章，供大家学习~

干货分享|spwm与pwm到底有什么不同？（超详细）

跟着小编的脚步，先了解下spwm,pwm分别是什么？

什么是PWM以及原理&优势

PWM即脉冲宽度调制，是英文“Pulse Width ModulaTIon”的缩写，简称脉宽调制，是运用微处理器的数字输出来对模仿电路进行操控的一种十分有用的技能，广泛运用在从丈量、通讯到功率操控与改换的许多范畴中。

原理：随着电子技能的开展，呈现了多种PWM技能，其中包含：相电压操控PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压操控PWM等，而在镍氢电池智能充电器中选用的脉宽PWM法，它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形，经过改动脉冲列的周期能够调频，改动脉冲的宽度或占空比能够调压，选用恰当操控办法即可使电压与频率和谐改动。能够经过调整PWM的周期、PWM的占空比而到达操控充电电流的意图。长处 PWM的一个长处是从处理器到被控体系信号都是数字办法的，无需进行数模变换。让信号坚持为数字办法可将噪声影响降到最小。噪声只要在强到足以将逻辑1改动为逻辑0或将逻辑0改动为逻辑1时，也才能对数字信号发生影响。

对噪声反抗能力的增强是PWM相关于模仿操控的另外一个长处，并且这也是在某些时分将PWM用于通讯的主要原因。从模仿信号转向PWM能够极大地延伸通讯间隔。在接纳端，经过恰当的RC或LC网络能够滤除调制高频方波并将信号还原为模仿办法。

总之，PWM既经济、节约空间、抗噪功能强，是一种值得广大工程师在许多规划运用中运用的有用技能。

什么是SPWM以及原理&优势

SPWM(Sinusoidal PWM)法是一种比较成熟的、使用较广泛的PWM法。冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。SPWM法就是以该结论为理论基础，用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断，使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等，通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值。

所谓SPWM，就是在PWM的基础上改动了调制脉冲办法，脉冲宽度时刻占空比按正弦规矩摆放，这样输出波形经过恰当的滤波能够做到正弦波输出。它广泛地用于直流沟通逆变器等，比方高档一些的UPS就是一个比如。三相SPWM是运用SPWM模仿市电的三相输出，在变频器范畴被广泛的选用。

原理：正弦PWM的信号波为正弦波，就是正弦波等效成一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形，其脉冲宽度是由正弦波和三角波天然相交生成的。正弦波波形发生的办法有很多种，但较典型的主要有：对称规矩采样法、不对称规矩采样法和均匀对称规矩采样法三种。第一种办法因为生成的PWM脉宽偏小，所以变频器的输出电压达不到直流侧电压的倍;第二种办法在一个载波周期里要采样两次正弦波，明显输出电压高于前者，但关于微处理器来说，增加了数据处理量当载波频率较高时，对微机的要求较高;第三种办法运用最为广泛的，它统筹了前两种办法的长处。 SPWM虽然能够得到三相正弦电压，但直流侧的电压运用率较低， 最大是直流侧电压的倍，这是此办法的最大的缺点。

所以，不论是SPWM和PWM，最终目的都是通过调整占空比实现闭环调节，以达到驱动MP3芯片为最终目的。

区别到底在哪里？

1、区别一

PWM 是英文Pulse Width ModulaTIon（脉冲宽度调制）缩写，按一定规律改变脉冲序列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调制方式。

PAM 是英文Pulse Amplitude ModulaTIon（脉冲幅度调制）缩写，是按一定规律改变脉冲序列的脉冲幅度，以调节输出量和波形的一种调制方式……

查看原文：https://www.dianyuan.com/article/49067.html

低压灯带PWM调光驱动电源ICSM4A00T成熟应用方案

低压灯带PWM调光驱动电源ICSM4A00T是输出电流可调、高性价比、支持PWM调光的单通道LED恒流驱动芯片，具有宽电源电压范围输入、低阈值电压开启特点。解决因电源电压衰减造成的LED灯带亮度不一致问题。

SM4A00T内置内部电源启动模块、电压基准模块、输出电流设置和驱动模块。

SM4A00T输出电流默认20mA、也可通过外置REXT电阻调至20~120mA。芯片输出电流精度高、且恒流值不随OUT端口电压波动而变化。同时芯片输出电流具有负温度特性，来保护LED 不受极端电压和电流的热控制，提高实际应用的可靠性。

SM4A00T是一款即插即亮的产品，外围极为简单、可做级联应用、扩流应用及并联应用，应用极为灵活。

低压灯带PWM调光驱动电源ICSM4A00T：

特点

1. 输入电源电压：2~40Vdc

2. 输出电流范围：

REXT 悬空，IOUT=20mA；

REXT 外接电阻，IOUT=20~120mA 可调

OUT 端口耐压：40V

输出电流精度：±5%

REXT 电阻外置，电流可调

恒 流 拐 点 电 压 低 ： 20mA@VOUT_S=0.40V，VIN=5.0V；

40mA@VOUT_S=0.50VVIN=5.0V； 60mA@VOUT_S=0.60V，VIN=5.0V；

120mA@VOUT_S=0.85V，VIN=5.0V；

输出电流负温度特性

支持 PWM 调光

线路简单、应用灵活，成本低

封装形式：SOT23-5

低压灯带PWM调光驱动电源ICSM4A00T：

模组、软灯带

室内外装饰、汽车装饰

低压灯带PWM调光驱动电源ICSM4A00T

注 1：最大输出功率受限于芯片结温，最大极限值是指超出该工作范围，芯片有可能损坏。在极限参数范围内工作，器件功能正常， 但并不完全保证满足个别性能指标。

注 2：RθJA 在 TA=25°C 自然对流下根据 JEDEC JESD51 热测量标准在单层导热试验板上测量。

注 3：温度升高最大功耗一定会减小，这也是由 TJMAX，RθJA 和环境温度 TA 所决定的。最大允许功耗为 PD = （TJMAX-TA）/ RθJA 或是极限范围给出的数值中比较低的那个值……

查看原文：https://www.dianyuan.com/article/45313.html

什么是三角波载波？ spwm原理中三角波载波有何作用？

本文主要介绍了关于三角波载波的相关内容，并对spwm原理中三角波载波的作用进行了详尽的讲解。

一、SPWM

SPWM(Sinusoidal PWM)法是一种比较成熟的，目前使用较广泛的PWM法。前面提到的采样控制理论中的一个重要结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。SPWM法就是以该结论为理论基础，用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断，使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等，通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值。

脉宽调制技术通过一定的规律控制开关元件的通断，来获得一组等幅而不等宽的矩形脉冲波形，用以近似正弦电压波形。脉宽调制技术在逆变器中的应用对现代电力电子技术以及现代调速系统的发展起到极大的促进作用。近几年来，由于场控自关断器件的不断涌现，相应的高频SPWM(正弦脉宽调制)技术在电机调速中得到了广泛应用。SA8281是MITEL公司推出的一种用于三相SPWM波发生和控制的集成电路，它与微处理器接口方便，内置波形ROM及相应的控制逻辑，设置完成后可以独立产生三相PWM波形，只有当输出频率或幅值等需要改变时才需微处理器的干预，微处理器只用很少的时间控制它，因而有能力进行整个系统的检测。保护和控制等。基于SA8281和89C52的变频器具有电路简单。功能齐全。性能价格比高。可靠性好等优点。

二、什么是三角波载波

三角波载波在SPWM里面充当载波，这个三角波是等腰三角波，因为等腰三角波上任一点的水平宽度和高度成线性关系且左右对称，当它与任何一个平缓变化的调制信号波相交时，如果在交点时刻对电路中开关器件的通断进行控制，就可以得到宽度正比于信号波幅值的脉冲。

在调制信号波为正弦波时，得到的就是SPWM波了 SPWM为什么采用三角波载波SPWM，就是在PWM的基础上改变了调制脉冲方式，脉冲宽度时间占空比按正弦规率排列，这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出。

它广泛地用于直流交流逆变器等，比如高级一些的UPS就是一个例子。三相SPWM是使用SPWM模拟市电的三相输出，在变频器领域被广泛的采用。PWM的全称是PulseWidthModulation（脉冲宽度调制），它是通过改变输出方波的占空比来改变等效的输出电压。广泛地用于电动机调速和阀门控制，比如我们现在的电动车电机调速就是使用这种方式。

三、spwm原理中三角波载波有何作用

一般来说，计算得到的占空比是个数据，想要把这个数据转换成时间需要参照，比如在仿真中，三角波的周期跟仿真时间同步的，因此用占空比数据和三角波比较就得到了开关时间。在DPS程序控制中，这个三角波就相当于定时器的双向计数模式。三角波起的是线性时间参照的作用，把算出的时间量转换成实际的时间。

之所以用三角波作参照，因为矢量合成时一般用5段法和7段法，一个周期内开关动作是对称的。如果用4段法，就不能用三角波了。

SVPWM的主要思想是以三相对称正弦波电压供电时三相对称电动机定子理想磁链圆为参考标准，以三相逆变器不同开关模式作适当的切换，从而形成PWM波，以所形成的实际磁链矢量来追踪其准确磁链圆。传统的SPWM方法从电源的角度出发，以生成一个可调频调压的正弦波电源，而SVPWM方法将逆变系统和异步电机看作一个整体来考虑，模型比较简单，也便于微处理器的实时控制。

四、浅析SPWM技术

1.SPWM技术就是希望输出的电压波形是正弦波，通过调节占空比来实现调节平均电压的方法。

2.三角波作为载波（设置epwm的周期寄存器） 正弦波作为调制波

3.原理：DSP定时器产生三角波为增减计数，没有负半波，因此把坐标远点定在三角波的波谷，以得到双极性SPWM

假设：三角波载波幅值为Ur/2，周期为Tr，频率为fr，正弦波幅值为Us

1）得正弦波函数：us=Us*sin(wts)

2）载波比N=fs/fr

3）调制度M=Us/(Ur/2) （0=

4）根据几何关系可得Ton/(Tr/2)=(0.5Ur Us*sin(wts))/Ur

因为Us=M*Ur/2

所以Ton=(Tr/4)(1 Msin(wts))

其中ts为采样时刻，wts=k*2π/N ，ke0,1,2,3,4,5,6,……,N-1,

5）正弦波函数在采样时刻的值可以制作成数据表格，储存到DSP中，以供查询。

由于三角函数具有对称性，所以将半个周期值的正弦函数值储存进DSP中就可以了，另外半个周期通过转换得来，B相，C相移动120°，240°即可。（正弦波滞后，载波不用滞后（TBPRD））……

查看原文：https://www.dianyuan.com/article/45297.html

实验分析实现BLDC控制的两种PWM驱动方式的差别

在无刷电机驱动过程中，最简单的驱动方式是利用霍尔传感器实现BLDC的六步换相法驱动，硬件上，由三个半桥组成了BLDC的三相换相电路。任意时刻只有两个半桥处于工作状态，其中一个半桥的上桥臂输出PWM波，另一个半桥的下桥臂完全打开。在某一个半桥（半桥A）的高侧动作时该半桥的上桥臂通过PWM波控制。另一个半桥（半桥B）的上桥臂完全关断，下桥臂完全打开。我们通过该笔半桥A的占空比实现了电机的功率控制。那么在半桥A的驱动过程中其实也存在两种驱动方式，即PWM波互补输出和PWM单极输出，也就是我们此处所谓的高侧全斩波与半斩波驱动。不管是互补输出驱动还是单极输出驱动电机，均可以实现BLDC的控制，那既然存在两种PWM驱动方式，那他们之间肯定略有区别，今天我们通过实验来分析一下这两种驱动方式的差别。

通过改变占空比获得不同的实验数据，实验结果如下表所示：

实验结论：

1、由于MOS驱动器的自举升压电容采用陶瓷电容，在MOS管开关过程中，使用全斩波方式陶瓷电容震动异响明显，半斩波方式异响不明显。考虑采用钽电容或者铝电解电容作为自举电容。

2、全斩波方式由于上桥臂的自举电路在工作过程中一个PWM周期中即可再次充电所以自举电容两端电压恒定，半斩波方式由于需要换相之后才能给自举电容充电，所以在占空比上升后自举电容两端电压有下降趋势……

查看原文：https://www.dianyuan.com/article/45274.html

浅析软开关半桥DC/DC变换器的PWM控制策略

首先，半桥DC/DC变换器结构简单，控制方便，非常适用于中小功率场合。硬开关变换器高频时开关损耗很大，严重影响其效率。软开关技术可降低开关损耗和线路的EMI，提高效率和功率密度，提高开关频率从而减小变换器体积和重量。传统半桥变换器有两种控制方法，一种是对称控制，一种是不对称互补控制。本文主要分析实现半桥DC/DC变换器软开关的PWM控制策略。

控制型软开关PWM 控制策略

控制型软开关半桥DC/DC变换器不增加主电路元器件(可增加电感电容元件以实现软开关条件)，通过合理设计控制电路来实现软开关。图1给出4种控制型软开关半桥DC/DC变换器的PWM 控制策略。

图1 控制型软开关PWM 控制策略

1 不对称互补脉冲PWM 控制

开关管的控制脉冲不对称互补，采用此控制策略的传统不对称半桥变换器已广泛应用于中小功率场合。其原边开关管实现ZVS的方式有2种：负载电流ZVS方式和励磁电流ZVS方式[1]。其优点是：两个开关管都可实现ZVS;一些可改善移相全桥变换器滞后臂软开关条件的措施也可用于不对称半桥变换器;不存在硬开关中的震荡问题;与移相全桥变换器相比，无循环能量。其缺点是：开关管电压应力和开关管软开关条件不一致，上管较难实现软开关;整流管电压应力不一致，且随占空比变化，一些应用场合一个整流管电压很高，器件较难选择;轻载时会失去软开关条件;变压器直流偏磁，负载越重占空比越小，偏磁越严重;非常不适用于宽输入或宽输出电压的应用场合。

2 移相脉冲PWM 控制

采用此控制策略的半桥也称为双有源半桥……

查看原文：https://www.dianyuan.com/article/45201.html

单极性倍频spwm原理及逆变电源系统详解

随着电力电子技术的快速发展，人们对逆变电源的要求也越来越高。在大功率逆变电源场合，流过主电路上的器件电流非常大，作为开关管的IGBT 上流过的电流可达几百安，所以一般所选的开关管容量比较大，这就导致调制时的开关频率不能过高。本文首先介绍了主电路与三环控制，其次介绍了单极性倍频SPWM调制，最后阐述了系统实验分析wNN，具体的跟随小编一起来了解一下吧。

一、主电路与三环控制

逆变器主电路结构如图1所示，主电路采用全桥结构，输出端连接了LC 滤波器滤除高次谐波。开关管的驱动信号由三角波和正弦波比较匹配得到。

三环控制结构图如图2所示，由内到外分别为瞬时值电容电流环、瞬时值电压环和电压有效值环。其中：瞬时值电流环的主要作用是校正输出电压波形;瞬时值电压环主要作用是校正输出电压的相位，并提高系统的动态性能;电压有效值环的主要作用是使输出电压稳定在所需要的电压幅值。

电流瞬时值内环和电压瞬时值外环均采用P调节器，最外环电压有效值环采用PI 调节器。图3和图4 分别为采用三环控制的逆变电源系统从满载到空载和空载到满载的波形仿真图，图3中Uo为输出电流。由图3-4 可知，切载时电压幅值基本保持不变，说明系统具有较好的动态特性。

在常规SPMW波调制中，开关频率和输出脉冲频率是相等的，但是在大功率条件下，开关频率不能过高……

查看原文：https://www.dianyuan.com/article/43908.html

详解SPWM与SVPWM的原理、算法以及两者的区别

本文将介绍SPWM与SVPWM的相关知识，分别对SPWM与SVPWM原理、算法进行详尽的区分介绍。

SPWM与SVPWM

所谓SPWM，就是在PWM的基础上改变了调制脉冲方式，脉冲宽度时间占空比按正弦规律排列，这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出。它广泛地用于直流交流逆变器等，比如高级一些的UPS就是一个例子。三相SPWM是使用SPWM模拟市电的三相输出，在变频器领域被广泛的采用。

SPWM（Sinusoidal PWM）法是一种比较成熟的，目前使用较广泛的PWM法。前面提到的采样控制理论中的一个重要结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。SPWM法就是以该结论为理论基础，用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断，使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等，通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值。

SVPWM的主要思想是以三相对称正弦波电压供电时三相对称电动机定子理想磁链圆为参考标准，以三相逆变器不同开关模式作适当的切换，从而形成PWM波，以所形成的实际磁链矢量来追踪其准确磁链圆。传统的SPWM方法从电源的角度出发，以生成一个可调频调压的正弦波电源，而SVPWM方法将逆变系统和异步电机看作一个整体来考虑，模型比较简单，也便于微处理器的实时控制。

SPWM与SVPWM的原理

SPWM原理

正弦PWM的信号波为正弦波，就是正弦波等效成一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形，其脉冲宽度是由正弦波和三角波自然相交生成的。正弦波波形产生的方法有很多种，但较典型的主要有：对称规则采样法、不对称规则采样法和平均对称规则采样法三种。第一种方法由于生成的PWM脉宽偏小，所以变频器的输出电压达不到直流侧电压的倍;第二种方法在一个载波周期里要采样两次正弦波，显然输出电压高于前者，但对于微处理器来说，增加了数据处理量当载波频率较高时，对微机的要求较高;第三种方法应用最为广泛的，它兼顾了前两种方法的优点。 SPWM虽然可以得到三相正弦电压，但直流侧的电压利用率较低， 最大是直流侧电压的倍，这是此方法的最大的缺点。

SVPWM原理

电压空间矢量PWM（SVPWM）的出发点与SPWM不同，SPWM调制是从三相交流电源出发，其着眼点是如何生成一个可以调压调频的三相对称正弦电源。而SVPWM是将逆变器和电动机看成一个整体，用八个基本电压矢量合成期望的电压矢量，建立逆变器功率器件的开关状态，并依据电机磁链和电压的关系，从而实现对电动机恒磁通变压变频调速。若忽略定子电阻压降，当定子绕组施加理想的正弦电压时，由于电压空间矢量为等幅的旋转矢量，故气隙磁通以恒定的角速度旋转，轨迹为圆形。

SVPWM比SPWM的电压利用率高15%，这是两者最大的区别，但两者并不是孤立的调制方式，典型的SVPWM是一种在SPWM的相调制波中加入了零序分量后进行规则采样得到的结果，因此SVPWM有对应SPWM的形式。反之，一些性能优越的SPWM方式也可以找到对应的SVPWM算法，所以两者在谐波的大致方向上是一致的，只不过SPWM易于硬件电路实现，而SVPWM更适合于数字化控制系统……

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PWM R2R DAC，这个组合用好了性能惊人！

将PWM和小型R-2R梯形DAC相结合可同时提高双方的性能，它能显著减小PWM纹波，还能提高数模转换器（DAC）的分辨率。

本设计实例利用一个八电阻阵列和三个引脚，将底部的2R从连接到地改为连接到PWM输出，对R-2R梯形DAC进行了重构（图1）。

图1：混合式PWM/R-2R DAC

在梯形结构中，VCC分为8段，每一级（0% PWM）到相邻更高级（100% PWM）的空隙由PWM填充。这种方法可以将纹波减小到1/8，同时分辨率也会增加额外3个高阶比特。或者你也可以从原始PWM占空比值的顶部拿走这3个比特，然后将其时钟速率乘以8。这样仍能实现8:1的纹波减小，但时钟速率的增加会将PWM噪声进一步压到滤波器的底部，得到更大的衰减。

仿真

我对这种混合方法进行了仿真。

图2：比较/仿真电路

要与传统的简单低通滤波器（图2）进行比较，你应记得R-2R梯形结构的输出电阻是R，因为我建议将阵列中的两个电阻并联起来形成R（单个电阻是2R），一个10kΩ的阵列产生5kΩ的输出电阻。这就是我在传统方法中使用的电路，其中的1µF电容是相同的。我将PWM设为50%的占空比，因为这时会产生最差的纹波。仿真结果（图3）显示传统方法有约4mV的波纹，而第一种方法（在原8比特基础上增加3个新的比特）生成的纹波是493µV，相当于传统方法的1/8。第二种方法（将PWM时钟提高8倍，总比特数仍然是8）产生的纹波仅61µV，大约是原始纹波的1/65。

图3：仿真结果

图4a（PWM 低通）和图4b（11位混合）是将电压从0V缓慢地一步步调到5V的复杂仿真结果。滤波器中的电容特意选用了很小的值，以便我们能看清这种情况下的纹波。在正常的R-2R梯形中增加一个阶梯状图形（图4b中的红色），以便显示PWM是如何从一级移动到下一级，甚至越过R-2R梯形顶部直到5V……

查看原文：https://www.dianyuan.com/article/39357.html

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