一、脉宽调制PWM简介

PWM的理论基础为面积等效原理，这个原理简单描述就是冲量相等（信号对时间的积分，即面积）而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同；冲量即窄脉冲的面积，所说的效果基本相同是指环节的输出波形基本相同。如果把各输入波形用傅里叶变换分析，则其低频段非常接近，仅在高频略有差异。

图1：PWM的面积等效原理示意图

脉冲宽度调制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制。脉冲宽度调制是一种以数字方式控制模拟电路的方式，可以大幅度降低系统的成本和功耗。其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。

1、模拟控制方式的不足：

（1）模拟电路容易随时间漂移，因而难以调节；

（2）高要求的精密模拟电路可能非常庞大、笨重和昂贵；

（3）模拟电路还有可能严重发热，其功耗相对于工作元件两端电压与电流的乘积成正比；

（4）模拟电路还可能对噪声很敏感，任何扰动或噪声都肯定会改变电流值的大小；

脉冲宽度调制（PWM）可以认为是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。被控制电路的电压或电流源，是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。理论上只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码，通常开关调制频率为1kHz到200kHz之间。<