【pwm占空比】PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）是一种通过调节脉冲信号的宽度来控制输出功率的技术。在电子工程和自动化控制中，PWM广泛应用于电机控制、LED亮度调节、电源管理等领域。其中，“占空比”是PWM技术中的一个关键参数，它决定了信号的平均功率。
一、PWM占空比概述
PWM信号由周期性重复的脉冲组成，每个脉冲包括“高电平时间”和“低电平时间”。占空比是指在一个完整周期内，高电平时间所占的比例，通常用百分比表示。
例如，一个周期为10ms的PWM信号，如果高电平持续4ms，则占空比为40%。
二、占空比的作用
| 功能 | 说明 |
| 控制功率 | 占空比越高，平均输出功率越大，反之则越小 |
| 调节亮度或速度 | 在LED调光或电机调速中，通过改变占空比实现亮度或速度的变化 |
| 提高效率 | 在开关电源中，合理设置占空比可以提高系统效率 |
三、占空比的计算方式
占空比的计算公式如下：
$$
\text{占空比} = \frac{\text{高电平时间}}{\text{周期时间}} \times 100\%
$$
例如：
- 高电平时间为5ms，周期为20ms
- 占空比 = $ \frac{5}{20} \times 100\% = 25\% $
四、常见应用场景
| 应用场景 | 占空比作用 |
| LED调光 | 占空比决定LED的亮度 |
| 电机控制 | 占空比影响电机转速 |
| DC-DC转换器 | 占空比调节输出电压 |
| 音频信号处理 | 占空比用于生成特定波形 |
五、占空比与频率的关系
PWM信号的频率决定了周期的长短，而占空比决定了脉冲的宽度。两者共同影响系统的性能。一般来说，频率越高，响应越快，但可能会增加电磁干扰；频率过低则可能导致控制不稳定。
六、总结
PWM占空比是PWM技术的核心参数之一，直接影响系统的输出特性。通过合理调整占空比，可以在不同应用中实现精确的功率控制和性能优化。理解并掌握占空比的原理和应用，对于电子工程师和控制系统设计者具有重要意义。
| 关键点 | 内容 |
| 定义 | PWM信号中高电平时间与周期时间的比值 |
| 作用 | 控制功率、调节亮度、提升效率等 |
| 计算 | 占空比 = (高电平时间 / 周期时间) × 100% |
| 应用 | LED调光、电机控制、电源管理等 |
| 注意事项 | 频率与占空比需协调，避免系统不稳定 |
