脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,简称PWM)是一种利用微处理器对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过调整脉冲的宽度来改变信号的平均电压,进而实现对负载的控制。PWM技术广泛应用于电机控制、LED亮度调节、电源管理和通信等领域。
PWM信号的基本构成包括一个周期和一个占空比。周期是指信号从高到低再到高所经历的时间长度,而占空比则是指信号处于高电平的时间占比。例如,如果一个PWM信号的周期是1毫秒,占空比为50%,则表示该信号在一个周期内有0.5毫秒的时间处于高电平状态。
PWM的工作原理基于这样一个事实:人眼或电机等对电压变化具有一定的响应时间。当PWM信号的频率足够高时,接收端无法分辨出每个单独的脉冲,而是将其视为一个平均电压。因此,通过改变PWM信号的占空比,可以精确地控制输出电压的平均值,从而实现对设备的有效控制。
PWM技术的优点在于其能够以较低的成本实现高效、精确的控制,同时还能减少功耗,提高系统的稳定性与可靠性。