pwm調速工作原理,直流電機PWM調速-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2025-12-15
PWM調速，即脈寬調制調速，是一種通過改變脈沖寬度來控制輸出電壓或電流的方法，從而實現對電機或風扇等設備的調速。
控制原理
通過調節脈沖寬度改變輸出平均功率。以直流電機為例，占空比越高，平均電壓越大，轉速越快；反之占空比降低，平均電壓減小，轉速變慢。這種線性關系使得速度控制變得簡單而精確。
實現方式包括三角波與控制電壓比較生成PWM信號，例如運放比較器電路通過模擬比較實現；或使用微控制器如STM32的定時器模塊直接輸出數字PWM信號，后者具有更高的靈活性和可編程性。
典型電路
直流斬波電路：通過開關器件的高頻通斷，調節輸出電壓的平均值。Buck電路是典型代表，能夠實現降壓功能，廣泛應用于電源管理系統中。
PWM逆變電路：采用調制法如SPWM正弦脈寬調制技術，將直流電轉換為可調頻率和幅值的交流電。這種電路廣泛用于變頻電機控制、不間斷電源等領域，能夠實現精確的交流電壓和頻率控制。
PWM調速的基本原理
脈沖信號：PWM調速使用一系列脈沖信號來控制設備。這些脈沖的寬度（即脈沖的持續時間）可以變化，而脈沖的頻率保持不變。
占空比：占空比是PWM調速中的關鍵參數，它指的是在一個周期內，脈沖的高電平（或低電平）持續時間與整個周期時間的比例。例如，如果一個PWM信號的周期是10ms，而高電平持續時間為5ms，則占空比為50%。
平均電壓：通過改變占空比，可以改變設備上的平均電壓。當占空比增加時，設備上的平均電壓增加，設備的速度或功率也會相應增加；反之，占空比減少時，平均電壓降低，設備的速度或功率降低。
PWM調速的應用
電機控制：用于電動汽車、工業機器人、家用電器等。
風扇調速：用于電腦CPU散熱器、服務器等設備的散熱風扇。
LED調光：用于調節LED燈的亮度。
音頻放大器：用于音頻信號的放大和調制。
該電路工作電壓范圍5V--30V，輸出電流3A；該電路的PWM是由應用廣泛的555定時器做的。
工作過程：
1.右旋旋鈕，開關閉合，5V經過R2，D2和RP1(1-2)給C3充電，C3電壓上升到觸發電平后觸發翻轉；
2.觸發翻轉后7腳放電端對地導通，C3通過RP1(2-3)、D3和R4對地放電，C3電壓下降到復位電平后觸發翻轉；
3.觸發翻轉后7腳放電端對地阻斷，C3再次充電，回到第1步的動作，周而復始；
4.調節旋鈕，既是在調節充放電時間達到調節占空比的目的，而振蕩頻率（或振蕩周期）是不會改變的。
充放電時間和頻率計算：
ton（充電時間）= 0.693 × [R2+RP1(1-2)] × C3
toff（放電時間）= 0.693 × [R4+RP1(2-3)] × C3
fw（振蕩頻率）= 1/T = 1/(ton+toff)
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