PWM led:用于调光系统和其他应用的脉宽调制

2020年3月17日

Cadence PCB解决方案

PWM信号波形显示

调制的定义是对某人或某物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、音调或强度的变化。

这是我父母经常使用的第二个定义。在那些时候，我真的很感激有一个测试对象，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，这样的方法得到广泛的应用是合乎逻辑的。此外，在使用方面，在电子领域中使用的调制控制有一种变体，它被称为脉冲宽度调制，或PWM。此外，PWM在当今电子领域的广泛应用。

什么是脉宽调制?

是什么促使如此广泛地使用PWM在当今电子领域的应用当然，最重要的是它能够控制电子学领域每一个细分领域内的众多设备。总之，PWM信号用于调暗led、控制电机和各种其他电子设备。那么，PWM方法的功能是什么?

脉宽调制是一种降低应用电信号的平均可传递功率的方法。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，通过快速转动负载和电源之间的开关来实现对传递到负载的平均电流和电压的控制。

脉冲宽度调制功能及其应用

此外，当比较使用中的开关的开、关时间时，增加开、关时间会增加向负载提供的总功率。正如您所想象的，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的主要方法之一，以方便电池使用。

然而，PWM特别适合运行惯性设备，如电机，这是不那么快的影响这种独特的开关。此外，这同样适用于led，因为它们的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，电源开关的频率根据设备及其应用的不同会有很大的不同。例如，开关必须做几次一分钟说在电炉和良好到几十或数百千赫的PC电源供应和音频放大器．此外，使用PWM的一个显著优势是开关器件的功率损耗非常低。事实上，在开关的关闭阶段，几乎没有电流。此外，在开关的通相，当向负载传输电源时，开关两端的电压几乎没有下降。

脉冲宽度调制功能及其应用

因此，由于功率损耗是电压和电流的结果，这相当于PWM的功率损耗接近于零。此外，PWM也非常适合数字控制。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，数字技术的内在性质使得PWM的功能毫不费力，因此很容易设置必要的占空比。

PWM目前也应用于特定的通信系统中，其占空比被用于在通信信道上传输信息。PWM是一种从高频脉冲产生低频输出信号的方法或技术。通过快速切换上、下电压之间的逆变腿(直流导轨)的输出电压，低频输出基本上变成了开关周期内的平均电压。

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，因为它们的功能受输入电压的影响是线性的。当然，因为我们指的是光输出，那么我们可以说我们指的是某种形式的调暗。我相信你知道，调光在这种情况下，是我们改变LED的光输出的过程。我们利用这个过程来节约能源，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灯条

led依赖PWM来维持其电压。

LED调光系统的脉宽调制

大多数在led之前使用的调光系统，以及现在使用的那些，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相位调光方法，其中调光器切割或中断线路输入(AC)以减少负载(驱动器)的总功率。此外，输入功率的减少导致驱动器输出的减少，随后，亮度的降低。

然而，这种特殊调光方法的副作用是降低效率，就传统的白炽灯而言。此外，它还会产生电流涌动、交流畸变和不必要的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，LED在所有有意义的方面都是优越的。

LED提供了更高的光质量、效率、生命周期和耐用性。总之，如前所述，与白炽灯相比，调暗LED灯有几个优点。此外，由于LED的光强与输入电流和电压直接相关，调光可以节约能源。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的调光范围很广，调光不到最大输出的1%。