【pwm占空比】PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)是一种广泛应用于电子控制领域的技术,通过调节脉冲信号的宽度来控制输出功率或电压。其中,“占空比”是PWM的核心参数之一,用于描述脉冲信号在周期中高电平所占的比例。
一、PWM占空比概述
占空比是指在一个完整的PWM周期内,高电平持续时间与整个周期时间的比值。通常用百分比表示,范围从0%到100%。占空比决定了输出信号的能量大小,常用于调节电机转速、LED亮度、电源效率等。
例如,一个频率为1kHz的PWM信号,周期为1ms,若高电平持续时间为0.5ms,则占空比为50%。
二、PWM占空比的作用
| 功能 | 说明 |
| 调节功率 | 占空比越高,平均输出功率越大 |
| 控制亮度 | 在LED调光中,占空比影响亮度变化 |
| 调节速度 | 在电机控制中,占空比决定电机转速 |
| 提高效率 | 合理设置占空比可减少能量损耗 |
三、占空比的计算方式
占空比(Duty Cycle)的计算公式如下:
$$
\text{占空比} = \left( \frac{\text{高电平时间}}{\text{周期时间}} \right) \times 100\%
$$
例如:
- 高电平时间为2ms,周期为10ms → 占空比为20%
- 高电平时间为5ms,周期为10ms → 占空比为50%
四、不同应用场景下的占空比设置
| 应用场景 | 常见占空比范围 | 说明 |
| LED调光 | 0%~100% | 占空比越高,亮度越亮 |
| 电机控制 | 0%~100% | 占空比影响电机转速和扭矩 |
| DC-DC转换器 | 0%~100% | 影响输出电压和效率 |
| 音频信号处理 | 0%~100% | 可用于模拟音频波形 |
五、总结
PWM占空比是PWM技术中非常重要的参数,直接影响系统的性能和效率。理解并合理设置占空比,有助于优化设备运行效果,提高能源利用率。无论是工业控制还是消费类电子产品,掌握占空比的原理和应用都是必要的技能。


