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為何LED調光和電機調速中更傾向于使用PWM而非直接調電壓?

來源:中芯巨能:提供選型指導+現貨供應+技術支持| 發布日期:2024-09-01 10:00:01 瀏覽量:

在現代電子系統中,無論是LED照明還是電機驅動,脈沖寬度調制(Pulse Width Modulation, PWM)作為一種有效的控制手段被廣泛應用。相比于直接調整電壓來實現亮度或轉速的調節,PWM提供了更為精細的控制,并具備其他諸多優勢。芯片供應商-中芯巨能將為您介紹PWM在LED調光和電機調速中的應用原理及其相對于直接調電壓的優勢。

一、PWM的基本原理

PWM是一種通過改變脈沖信號的占空比來實現模擬輸出的技術。在PWM信號中,信號的頻率保持恒定,而脈沖的寬度(即占空比)則根據需要進行調整。這種控制方式能夠提供高分辨率的模擬信號輸出,同時保持較高的效率。

二、PWM在LED調光中的應用

在LED照明中,PWM通過控制LED的亮滅時間比例來調節LED的亮度。當PWM信號的占空比增加時,LED點亮的時間變長,從而增加亮度;反之亦然。這種調光方式具有以下優勢:

1.效率高:由于LED始終處于全開或全關的狀態,因此避免了直接調整電壓時出現的熱量損失。

2.無閃爍:只要PWM信號的頻率高于人眼的感知閾值(通常為200Hz以上),人眼就不會察覺到LED的亮滅變化,從而實現無閃爍調光。

3.線性調光:PWM可以提供幾乎線性的亮度調節范圍,使調光更加平滑。

4.易于控制:PWM信號易于生成和調整,便于實現精確的亮度控制。

三、PWM在電機調速中的應用

對于電機驅動而言,PWM同樣通過調整脈沖的占空比來控制電機的轉速。當PWM信號的占空比增大時,電機得到的能量增加,轉速隨之提高。PWM在電機調速中的優點包括:

1.高效率:類似于LED調光,PWM控制下的電機在全速或停止狀態下運行,減少了能量損耗。

2.平滑調速:通過精確控制PWM信號的占空比,可以實現電機轉速的平滑調節。

3.減少電磁干擾:PWM信號的頻率固定,可以預先設計濾波器來減少電機運行時產生的電磁干擾。

4.易于實現閉環控制:PWM信號便于與傳感器集成,實現速度反饋和閉環控制,提高系統的穩定性和準確性。

四、直接調電壓的局限性

盡管直接調整電壓是一種較為直觀的控制方式,但它存在一些固有的局限性:

1.效率低下:在直接調壓過程中,部分電壓會被浪費為熱量,降低了系統的整體效率。

2.難以實現精細控制:電壓的調整往往不能像PWM那樣提供平滑且線性的控制。

3.可能導致不穩定:直接調電壓可能會引起電壓波動,影響系統的穩定運行。

4.可能產生電磁干擾:電壓的變化可能會產生額外的電磁干擾,影響系統的正常工作。

五、結論

PWM作為一種高效的控制手段,在LED調光和電機調速中展現出了明顯的優勢。無論是從效率、控制精度還是系統的穩定性來看,PWM都是優于直接調電壓的選擇。隨著電子技術的進步,PWM技術也在不斷發展和完善,為更廣泛的電子應用提供了強有力的支持。如需采購芯片、申請樣片測試、BOM配單等需求,請加客服微信:13310830171。

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