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脉宽调制技术

脉宽调制（Pulse-Width Modulation，PWM）是利用微处理器的数字输出，来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效的获得所需要的波形（含形状和幅值），即通过改变导通时间占总时间的比例，也就是占空比，达到调整电压和频率的目的。 广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中，用于调压调频，最突出的是针对各种类型的电机应用。

脉宽调制技术基本信息

中文名脉冲宽度调制，脉宽调制，脉宽调制技术
外文名Pulse Width Modulation
含义来等效的获得所需要的波
特点含形状和幅值
简称PWM
分类信息、通信

脉宽调制技术原理

对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲，使各脉冲的等值电压为正弦波形，所获得的输出平滑且低次谐波少。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，即可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。 例如，把正弦半波波形分成N等份，就可把正弦半波看成由N个彼此相连的脉冲所组成的波形。这些脉冲宽度相等，都等于 ∏/n ，但幅值不等，且脉冲顶部不是水平直线，而是曲线，各脉冲的幅值按正弦规律变化。如果把上述脉冲序列用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦等分的中点重合，且使矩形脉冲和相应正弦部分面积（即冲量）相等，就得到一组脉冲序列，这就是PWM波形。可以看出，各脉冲宽度是按正弦规律变化的。根据冲量相等效果相同的原理，PWM波形和正弦半波是等效的。对于正弦的负半周，也可以用同样的方法得到PWM波形。 在PWM波形中，各脉冲的幅值是相等的，要改变等效输出正弦波的幅值时，只要按同一比例系数改变各脉冲的宽度即可，因此在交－直－交变频器中，PWM逆变电路输出的脉冲电压就是直流侧电压的幅值。 根据上述原理，在给出了正弦波频率，幅值和半个周期内的脉冲数后，PWM波形各脉冲的宽度和间隔就可以准确计算出来。按照计算结果控制电路中各开关器件的通断，就可以得到所需要的PWM波形。

脉宽调制技术造价信息

市场价
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询价

金脉爵床

规格型号：
高度55-75cm,冠幅45-55cm
价格行情：
材料单位：
株
材料品牌：
瀚艺
材料税率：
13%
供应商：
南宁瀚艺生态苗圃种植基地
报价时间：
2022-12-07

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金脉爵床

规格型号：
高度45-55cm,冠幅35-45cm
价格行情：
材料单位：
株
材料品牌：
瀚艺
材料税率：
13%
供应商：
南宁瀚艺生态苗圃种植基地
报价时间：
2022-12-07

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收费技术柜

规格型号：
接口板、空气开关、避雷器、布线架、机柜等
价格行情：
材料单位：
套
材料品牌：
材料税率：
13%
供应商：
深圳市金溢科技股份有限公司
报价时间：
2022-12-07

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收费技术柜

规格型号：
接口板、空气开关、避雷器、布线架、机柜等
价格行情：
材料单位：
套
材料品牌：
材料税率：
13%
供应商：
广州滕浩电子科技有限公司
报价时间：
2022-12-07

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Upho脉络洞石

规格型号：
2800×1220
价格行情：
材料单位：
m²
材料品牌：
Phomi
材料税率：
13%
供应商：
中山市绿宝新材料有限公司
报价时间：
2022-12-07

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技术工日

规格型号：
价格行情：
材料单位：
工日
材料税率：
地区时间：
深圳市2022年11月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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技术工日

规格型号：
价格行情：
材料单位：
工日
材料税率：
地区时间：
深圳市2022年10月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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技术工日

规格型号：
价格行情：
材料单位：
工日
材料税率：
地区时间：
深圳市2022年6月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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技术工日

规格型号：
价格行情：
材料单位：
工日
材料税率：
地区时间：
深圳市2022年5月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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技术工日

规格型号：
价格行情：
材料单位：
工日
材料税率：
地区时间：
深圳市2022年3月信息价
所属行业：
建筑工程
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技术服务

规格型号：
平台部署技术服务
需求量：
1项
报价数：
3
材料品牌：
材料档次：
中档
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2022-05-13

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数字调制器

规格型号：
详见技术文件
需求量：
1台
报价数：
3
材料品牌：
详见品牌库
材料档次：
中高档
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2017-09-12

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技术人员成本

规格型号：
技术工程师
需求量：
3人/月
报价数：
1
材料品牌：
新万基
材料档次：
中档
费用说明：
不含税费 | 含运费
询价时间：
2022-11-02

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技术服务

规格型号：
终端底层部署技术服务
需求量：
100项
报价数：
3
材料品牌：
材料档次：
中档
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2022-05-13

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技术服务

规格型号：
CPU指令集检测技术服务
需求量：
6项
报价数：
3
材料品牌：
材料档次：
中档
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2022-05-13

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脉宽调制技术谐波频谱

假设SPWM波的载波频率为fc，基波频率为fs，fc/fs称为载波比N，对于三相变频器，当N为3的整数倍时，输出不含3次谐波及3的整数倍谐波。且谐波集中载波频率整数倍附近，即谐波次数为：kfc±mfs，k和m为整数。 随着谐波频率的升高，谐波幅值整体呈现下降趋势，按照GB/T22670变频器供电三相笼型感应电动机试验方法的规定，变频电量变送器的带宽应该在载波频率的6倍以上，当载波频率为3kHz时，带宽至少为18kHz，实际使用建议采用30kHz以上带宽的变频功率传感器及变频功率分析仪。 实际的SPWM波，其载波比不一定为整数，此时，为了降低频谱泄露，可适当增加傅里叶窗口长度，对多个基波周期的PWM进行傅里叶变换（FFT或DFT）。

脉宽调制技术分类

从调制脉冲的极性看，PWM又可分为单极性与双极性控制模式两种。

脉宽调制技术常见问题

PWM脉宽调制到底是啥意思？

脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。脉冲宽度调制是一种模拟控制方脉冲宽度调制是利用微处...
直流伺服电动机脉宽调制(PWM)调速工作原理是什么

PWM波，就是利用占空比来控制输出的大小。举个例子，PWM周期是1秒，占空比50%，那么就是在1S以内，50%导通，50%断开。平均输出就是50%的全额功率。占空比越大，输出功率越大。频率是要根据实际...
单相正弦波脉宽调制逆变电路实验报告开关死区时间对输出波形有何影响

脉宽调制技术背景

随着电子技术的发展，出现了多种PWM技术，其中包括： 1）相电压控制PWM 2）脉宽PWM 3）随机PWM 4）SPWM（Sinusoidal PWM，正弦曲线PWM） 5）线电压控制PWM 在镍氢电池智能充电器中采用的脉宽PWM法，它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形，通过改变脉冲列的周期可以调频，改变脉冲的宽度或占空比可以调压，采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制充电电流的目的。 模拟信号的值可以连续变化，其时间和幅度的分辨率都没有限制。模拟信号与数字信号的区别在于后者的取值通常只能属于预先确定的可能取值集合之内，例如在{0V,5V}这一集合中取值。 尽管模拟控制看起来可能直观而简单，但它并不总是非常经济或可行的。其中一点就是，模拟电路容易随时间漂移，因而难以调节。能够解决这个问题的精密模拟电路可能非常庞大、笨重（如老式的家庭立体声设备）和昂贵。模拟电路还有可能严重发热，其功耗相对于工作元件两端电压与电流的乘积成正比。模拟电路还可能对噪声很敏感，任何扰动或噪声都肯定会改变电流值的大小。 通过以数字方式控制模拟电路，可以大幅度降低系统的成本和功耗。此外，许多微控制器和DSP已经在芯片上包含了PWM控制器，这使数字控制的实现变得更加容易。

脉宽调制技术过程

脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有（ON），要么完全无（OFF）。电压或电流源是以一种通（ON）或断（OFF）的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。 多数负载（无论是电感性负载还是电容性负载）需要的调制频率高于10Hz，通常调制频率为1kHz到200kHz之间。 许多微控制器内部都包含有PWM控制器。例如，Microchip公司的PIC16C67内含两个PWM控制器，每一个都可以选择接通时间和周期。占空比是接通时间与周期之比；调制频率为周期的倒数。执行PWM操作之前，这种微处理器要求在软件中完成以下工作： 1、设置提供调制方波的片上定时器/计数器的周期 2、在PWM控制寄存器中设置接通时间 3、设置PWM输出的方向，这个输出是一个通用I/O管脚 4、启动定时器 5、使能PWM控制器 如今几乎所有市售的单片机都有PWM模块功能，若没有（如早期的8051），也可以利用定时器及GPIO口来实现。更为一般的PWM模块（如：TI的2000系列、AVR的Mega系列、TI的LM系列）控制流程为： 1、使能相关的模块（PWM模块以及对应管脚的GPIO模块）。 2、配置PWM模块的功能，具体有： ①：设置PWM定时器周期，该参数决定PWM波形的频率。 ②：设置PWM定时器比较值，该参数决定PWM波形的占空比。 ③：设置死区（deadband），为避免桥臂的直通，需要设置死区，一般单片机都有该功能。 ④：设置故障处理情况，一般为故障是封锁输出，防止过流损坏功率管，故障一般有比较器或ADC或GPIO检测。 ⑤：设定同步功能，该功能在多桥臂，即多PWM模块协调工作时尤为重要。 3、设置相应的中断，编写ISR，一般用于电压电流采样，计算下一个周期的占空比，更改占空比，这部分也会有PI控制的功能。 4、使PWM波形发生。

脉宽调制技术优点

PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时，也才能对数字信号产生影响。 对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点，而且这也是在某些时候将PWM用于通信的主要原因。从模拟信号转向PWM可以极大地延长通信距离。在接收端，通过适当的RC或LC网络可以滤除调制高频方波并将信号还原为模拟形式。 总之，PWM既经济、节约空间、抗噪性能强，是一种值得广大工程师在许多设计应用中使用的有效技术。

脉宽调制技术应用

1、简介 脉宽调制（PWM）是开关型稳压电源中的术语。按稳压的控制方式，开关型稳压电源分为： PWM型 PFM型 PWM、PFM混合型 PWM式开关型稳压电路是在控制电路输出频率不变的情况下，通过电压反馈调整其占空比，从而达到稳定输出电压的目的。 2、PWM在推力调制中的应用 1962年，Nicklas等提出了脉冲调制理论，指出利用喷气脉冲对航天器控制是简单有效的控制方案，同时能使时间或能量达到最优控制。 脉宽调制发动机控制方式是在每一个脉动周期内，通过改变阀门在开或关位置上停留的时间来改变流经阀门的气体流量，从而改变总的推力效果，对于质量流率不变的系统，可以通过脉宽调制技术来获得变推力的效果。 脉宽调制通常有两种方法： 第一种为整体脉宽调制，对控制对象进行控制器设计，并根据控制要求的作用力大小，对整个系统模型进行动态的数学解算变换，得出固定力输出应该持续作用的时间和开始作用时间。 第二种为脉宽调制器，不考虑控制对象模型，而是根据输入进行“动态衰减”性的累加，然后经过某种算法变换后，决定输出所持续的时间。这种方式非常简单，也能达到输出作用近似相同。 脉宽调制控制技术结构简单、易于实现、技术比较成熟，俄罗斯已经将其成功地应用于远程火箭的角度稳定系统控制中。但是当调制量为零时，正反向的控制作用相互抵消，控制效率明显比变流率系统低。而且系统响应有一定的滞后，其开关的频率必须远大于KKV本身的固有频率，否则不但起不到调制效果，甚至会发生灾难性后果。 3、在LED中的应用 在LED控制中PWM作用于电源部分，脉宽调制的脉冲频率通常大于100Hz，人眼就不会感到闪烁。

脉宽调制技术领域

PWM控制技术主要应用在电力电子技术行业，具体讲，包括风力发电、电机调速、直流供电等领域，由于其四象限变流的特点，可以反馈再生制动的能量，对于如今国家提出的节能减排具有积极意义。

脉宽调制技术文献

用脉宽调制技术实现三基色LED灯的调色

用脉宽调制技术实现三基色LED灯的调色

用脉宽调制技术实现三基色LED灯的调色

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大小：382KB

页数： 4页

文章介绍了用脉宽调制技术调节LED亮度的方法,并用此技术进行红、绿、蓝三基色LED灯的亮度调节,进而达到LED自由调色的目的。同时利用单片机控制技术,调节LED彩灯的发光周期,实现LED彩灯亮度色彩的变换。

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用脉宽调制技术实现三基色LED灯的调色_金雪尘

用脉宽调制技术实现三基色LED灯的调色_金雪尘

用脉宽调制技术实现三基色LED灯的调色_金雪尘

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页数： 4页

用脉宽调制技术实现三基色LED灯的调色_金雪尘

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正弦脉宽调制技术原理

一、PWM技术原理 由于全控型电力半导体器件的出现，不仅使得逆变电路的结构大为简化，而且在控制策略上与晶闸管类的半控型器件相比，也有着根本的不同，由原来的相位控制技术改变为脉冲宽度控制技术，简称PWM技术。 PWM技术可以极其有效地进行谐波抑制，在频率、效率各方面有着明显的优点使逆变电路的技术性能与可靠性得到了明显的提高。采用PWM方式构成的逆变器，其输入为固定不变的直流电压，可以通过PWM技术在同一逆变器中既实现调压又实现调频。由于这种逆变器只有一个可控的功率级，简化了主回路和控制回路的结构，因而体积小、质量轻、可靠性高。又因为集调压、调频于一身，所以调节速度快、系统的动态响应好。此外，采用PWM技术不仅能提供较好的逆变器输出电压和电流波形，而且提高了逆变器对交流电网的功率因数。把每半个周期内，输出电压的波形分割成若干个脉冲，每个脉冲的宽度为每两个脉冲间的间隔宽度为t2，则脉冲的占空比为Y 此时，电压的平均值和占空比成正比，所以在调节频率时，不改变直流电压的幅值，而是改变输出电压脉冲的占空比，也同样可以实现变频也变压的效果。 二、正弦波脉宽调制(SPWM) 1.SPWM的概念 工程实际中应用最多的是正弦PWM法(简称SPWM)，它是在每半个周期内输出若干个宽窄不同的矩形脉冲波，每一矩形波的面积近似对应正弦波各相应每一等份的正弦波形下的面积可用一个与该面积相等的矩形来代替，于是正弦波形所包围的面积可用这N个等幅(Vd)不等宽的矩形脉冲面积之和来等效。各矩形脉冲的宽度自可由理论计算得出，但在实际应用中常由正弦调制波和三角形载波相比较的方式来确定脉宽:因为等腰三角形波的宽度自上向下是线性变化的，所以当它与某一光滑曲线相交时，可得到一组幅值不变而宽度正比于该曲线函数值的矩形脉冲。若使脉冲宽度与正弦函数值成比例，则也可生成SPWM波形。在工程应用中感兴趣的是基波，假定矩形脉冲的幅值Vd恒定，半周期内的脉冲数N也不变，通过理论分析可知，其基波的幅值V1m脉宽δi有线性关系 在进行脉宽调制时，使脉冲系列的占空比按正弦规律来安排。当正弦值为最大值时，脉冲的宽度也最大，而脉冲间的间隔则最小。反之，当正弦值较小时，脉冲的宽度也小，而脉冲间的间隔则较大，如图5 3所示;这样的电压脉冲系列可以使负载电流中的高次谐波成分大为减小，称为正弦波脉宽调制。 SPWM方式的控制方法可分为多种。从实现的途径可分为硬件电路与软件编程两种类型;而从工作原理上则可按调制脉冲的极性关系和控制波与载波间的频率关系来分类。按调制脉冲极性关系可分为单极性SPWM和双极性SPWM两种。 3.双极性SPWM法 双极性控制则是指在输出波形的半周期内，逆变器同一桥臂中的两只元件均处于开关状态，但它们之间的关系是互补的，即通断状态彼此是相反交替的。这样输出波形在任何半周期内都会出现正、负极性电压交替的情况，故称之为双极性控制。与单极性控制方式相比，载波和控制波都变成了有正、负半周的交流方式，其输出矩形波也是任意半周中均出现正负交替的情况 4.SPWM生成方法 正弦脉宽调制波(SPWM)的生成方法可分为硬件电路与软件编程两种方式。 按照前面讲述的PWM逆变电路的基本原理和控制方法，可以用模拟电路构成三角波载波和正弦调制波发生电路，用比较器来确定它们的交点，在交点时刻对功率开关器件的通断进行控制，就可以生成SPWM波形。但这种模拟电路结构复杂，难以实现精确的控制。微机控制技术的发展使得用软件生成的SPWM波形变得比较容易，因此，目前SPWM波形的生成和控制多用微机来实现。本节主要介绍用软件生成SPWM波形的几种基本算法。

电力电子变换器的先进脉宽调制技术内容简介

《电力电子变换器的先进脉宽调制技术》综合介绍了电力电子变换器的先进脉宽调制（PWM）技术的原理和应用。脉宽调制技术是电力电子变换器的核心技术，利用它可实现控制系统对变换器的控制输出。传统的脉宽调制技术主要关注对参考波形的合成逼近效果，而忽视了损耗、电流纹波和电磁干扰等影响，并且没有有效利用脉冲的自由度。基于模型预测的先进脉宽调制策略是本书的核心内容，通过建立PWM影响的预测模型，有效地利用脉冲的自由度实现控制和性能的优化。本书针对先进脉宽调制，研究了从简单到复杂的拓扑结构下的应用方法，并且针对共模电压抑制的问题专门进行了研究和介绍。之后，对先进脉宽调制的软硬件实现方法也进行了简述。 《电力电子变换器的先进脉宽调制技术》可以供电气工程专业的教师、研究生以及高年级本科生使用，也可以供从事电力电子变流技术研发的工程技术人员参考。

电力电子变换器的先进脉宽调制技术图书目录

出版说明 《电气工程新技术丛书》编委会 前言 第1章电力电子变换器与脉宽调制技术基础 1.1电力电子器件和电力电子变换器 1.2脉宽调制技术简介 1.3电力电子技术的发展与挑战 1.4小结 参考文献 第2章脉宽调制技术的原理 2.1空间矢量PWM 2.2载波比较PWM 2.3空间矢量PWM与载波比较PWM的关系 2.4PWM中的一些非理想因素 2.5PWM的数学分析方法 2.6小结 参考文献 第3章脉宽调制对系统的影响 3.1脉宽调制技术对系统影响综述 3.2PWM与开关损耗 3.3PWM与电纹波 3.4PWM与电磁干扰 3.5改进范例：随机PWM 3.6小结 参考文献 第4章电力电子变换器的电流纹波预测模型 4.1单相逆变器的电流纹波预测模型 4.2三相电压型变换器电流纹波预测：戴维南等效电路 4.3通用多相变换器电流纹波预测方法 4.4考虑电路不对称的电流纹波预测 4.5直流母线电流预测 4.6非理想条件对预测的影响及应对 4.7小结 参考文献 第5章模型预测PWM技术 5.1模型预测PWM 5.2变开关频率PWM的架构 5.3基于电流纹波峰值的变开关频率PWM（VSFPWM1） 5.4基于电流纹波有效值的变开关频率PWM（VSFPWM2） 5.5基于其他优化目标的变开关频率PWM 5.6脉冲分布的控制：移相PWM 5.7小结 参考文献 第6章复杂拓扑结构的先进PWM 6.1复杂拓扑结构变换器及其PWM简介 6.2并联逆变器和载波移相PWM 6.3多电平变换器的变开关频率PWM 6.4电流型变换器的PWM策略 6.5小结 参考文献 第7章改进共模噪声的PWM技术 7.1共模噪声问题简介 7.2改进PWM策略对共模电压的抑制 7.3共模回路分析和共模电流抑制方法 7.4复杂拓扑结构与PWM消除共模 电压的方法 7.4.1多电平变换器：零共模PWM 7.4.2多电平变换器零共模PWM的不足 7.4.3多电平变换器：零共模PWM 变开关频率 7.4.4并联变换器：载波移相 7.4.5并联变换器：零共模PWM 7.4.6并联零共模PWM的算法改进——环流抑制 7.4.7并联零共模PWM的死区补偿方法 7.5小结 参考文献 第8章先进PWM的软硬件实现 8.1仿真中先进PWM的实现 8.2DSP中PWM的发生原理 8.3改进PWM的实现 8.3.1改进的PWM——变开关频率PWM 8.3.2改进的PWM——载波移相PWM 8.3.3改进的PWM——单开关周期内前后半周期不同比较值的实现 8.4小结 参考文献

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