聊聊高速开关阀的控制信号——PWM

最近入坑高速开关阀，后续可能会定期给大家介绍一些相关知识。

玩转高速开关阀，第一个要填的“坑”就是PWM控制，今天我们就初步介绍一下。

什么是PWM？

PWM的英文全称是“Pulse Width Modulation”的缩写，直译过来是“脉冲宽度调制”，简称脉宽调制。

其大致原理是，利用微处理器的数字输出，来对模拟电路进行控制。

PWM有几个关键参数，下面一起看看。

什么是PWM波的周期？

所谓PWM波的周期，是指信号从高电平到低电平，然后再回到高电平这样一个完整过程，我们称为1个周期；

周期=1/频率（用公式表达是T=1/f）

周期的单位是时间，一般以ms计量。

什么是PWM波的频率？

所谓PWM波的频率，是指在1秒钟内，信号从高电平到低电平，然后再回到高电平这样一个完整过程的次数；

由此可知，频率的本质是1s钟内循环的次数，人为定义为Hz。

也就是说，1秒钟内，PWM有多少个周期，就是所谓的频率值。

举例：

如图所示的PWM波，

其1个周期的时间为250ms；

所以1s中内总共有4（1s=1000ms/250ms=4）个完整的周期

也就是说图中PWM波的频率为4Hz。

换句话说，也就是1秒钟有4次PWM周期。

什么是PWM的占空比？

在单个周期内，处于高电平的时间与整个周期时间的比值，以百分比的形式表示(0%-100%)。

如下图所示，在第一个周期内，绿色区域为处于高电平所占用的时间，而空白区域则为处于低电平所占用的时间。

占空比就是高电平所占时间与一个周期总体时间的比值，以百分比的形式表示。

计算案例

例1：假设1个周期的总时间是10ms，脉宽时间（处于高电平的时间）是8ms，那么低电平时间就是2ms，总的占空比 8/(8+2)= 80%，

这就是占空比为80%的脉冲信号。

例2：解释一下频率为20Hz，占空比为80%的PWM波的含义。

频率20Hz：1秒内输出20次脉冲信号（20个周期）；且每次的高电平时间为（1000ms/20次）x80%=40ms。

例3：图中，1个完整周期的时间为T，T1为高电平时间（脉宽时间），T2为低电平时间；

假设周期T为1s，那么频率就是1Hz，若高电平时间为0.5s，那么低电平时间也是0.5s，总的占空比就是0.5/1=50%。