PWM

  •  PWM 和PFM 是两大类DC-DC 转换器架构

  •  每种类型的性能特征是不一样的

  •  重负载和轻负载时的效率

  •  负载调节

  •  设计复杂性

  •  EMI / 噪声考虑

做电源设计的应该都知道PWM 和PFM 这两个概念

开关电源的控制技术主要有三种：
(1)脉冲宽度调制(PWM)；
(2)脉冲频率调制(PFM)；
(3)脉冲宽度频率调制(PWM-PFM)．

PWM：（pulse width modulation）脉冲宽度调制

脉宽调制PWM是开关型稳压电源中的术语。这是按稳压的控制方式分类的，除了PWM型，还有PFM型和PWM、PFM混合型。脉宽宽度调制式（PWM）开关型稳压电路是在控制电路输出频率不变的情况下，通过电压反馈调整其占空比，从而达到稳定输出电压的目的。

导读：在电动机FOC控制系统中，对电动机电流的采样是一个非常重要的环节，在低成本应用场合，为了降低成本，减小体积，根据母线电流和相电流关系而形成的单电阻电流采样及相电流重建方法具有很大的竞争优势。MagniV为单电阻设计提供了独特的硬件支持。

<strong>一、引言</strong>

电流采样对无感电机矢量控制是非常重要的，电流采样性能是其中一个关键的环节，往往直接影响到整个控制方案的性能好坏。

在实际使用中，三相电流采样常见类型有三电阻、双电阻以及单电阻采样技术。它们的实现方式不同，但共同的目标就是为得到真实的三相电流。本期小编主要介绍近期十分热门的单电阻电流重建技术以及MagniV系列芯片对于该技术特有的硬件支持。

<strong>二、单分流采样技术简介</strong>

意法半导体的<a href="http://www.st.com/content/st_com/en/products/power-management/ac-dc-con…;脉宽调制（PWM）控制器拥有很高的集成度，采用一次侧调整技术实现精确的恒流输出，帮助经济型手机充电器、电源适配器或辅助电源更好地满足能效法规对平均效率和待机功率的严格限制。

在负载较低时，为最大限度地提高能效，STCH03进入准谐振模式（ZVS），通过检测变压器退磁来控制零电压开关操作。检测电路还提供电压前馈控制功能，以确保恒流调整的精确度。STCH03将运行电流维持在变压器连续（CCM）和不连续（DCM）电流的工作边界，根据线路/负载条件将转换器的最高工作频率限制在167kHz，并且随着负载的降低实现波谷跳跃，以取得最高的能效。

1 引言

PWM 开关稳压或稳流电源基本工作原理就是在输入电压变化、内部参数变化、外接负载变化的情况下，控制电路通过被控制信号与基准信号的差值进行闭环反馈，调节主电路开关器件的导通脉冲宽度，使得开关电源的输出电压或电流等被控制信号稳定。 PWM 的开关频率一般为恒定，控制取样信号有：输出电压、输入电压、输出电流 、输出电感电压、开关器件峰值电流。由这些信号可以构成单环、双环或多环反馈系统 ，实现稳压、稳流及恒定功率的目的，同时可以实现一些附带的过流保护、抗偏磁、均流等功能。现在主要有五种 PWM 反馈控制模式。下面以 VDMOS 开关器件构成的稳压正激型降压斩波器为例，说明五种PWM反馈控制模式的发展过程、基本工作原理、详细电路原理示意图、波形、特点及应用要点，以利于选择应用及仿真建模研究。

2 开关电源 PWM 的五种反馈控制模式

电机控制单电阻采样机制是在一个 PWM 波形内采集两相电流 ADC 数据，但某些扇区边界条件下只能获得一路电流 ADC 数据， 需要对 PWM 波形进行变形用于构造电流采样区域。

<font color="#33b1c8"><strong>背景介绍</strong></font>

<strong>一. TIMER分类：</strong>

STM32中一共有11个定时器，其中TIM6、TIM7是基本定时器；TIM2、TIM3、TIM4、TIM5是通用定时器；TIM1和TIM8是高级定时器，以及2个看门狗定时器和1个系统嘀嗒定时器。其中系统嘀嗒定时器是前文中所描述的SysTick。

部分 PIC32 系列器件包含了一个或多个捕捉 / 比较 /PWM/ 定时器（CCP）模块。这些模块类似于
许多其他 16 位单片机上的多功能定时器模块。此外，它们还提供与先前所有 PIC32 器件上的输入
捕捉、输出比较和通用定时器外设相当的功能。

<font color="#0000C6" size="4"><a href="http://mcu.eetrend.com/files/2018-03/wen_zhang_/100010701-37533-5a.pdf"…《PIC32 系列参考手册——捕捉 / 比较 /PWM/ 定时器 （MCCP 和 SCCP）》</a></font>

有客户需要用到高精度的DAC模块，MM32L0系列产品内部没有集成DAC模块，考虑到外接DAC芯片会增加成本，所以在本实验中将为大家介绍使用PWM输出，经过简单的变换电路即可实现DAC，这将大量降低电子设备的成本、减少体积，并提高精度。本实验在PWM到DAC转换关系的理论分析基础上，设计出输出为0～5V电压的DAC。

MM32L0系列产品包含1个高级控制定时器、5个通用定时器(1个32 位定时器和5个16 位定时器)，以及 2个看门狗定时器和1个系统嘀嗒定时器。

每个定时器都有 PWM 输出或单脉冲模式输出，所以MM32L0系列产品任意一款型号都可以用PWM做DAC输出功能。

本章介绍高速 PWM 模块及其相关的工作模式。高速 PWM 模块支持多种 PWM 模式，是电源转换应用的理想选择。高速 PWM 模块支持的一些常见应用有：

• 交流 / 直流转换器
• 功率因数校正 （Power Factor Correction， PFC）
• 交错式功率因数校正 （Interleaved Power Factor Correction， IPFC）
• 逆变器
• 直流 / 直流转换器
• 电池充电器
• 数字照明
• 不间断电源 （Uninterruptable Power Supply， UPS）
• 交流和直流电机
• 谐振转换器

<strong>理解PWM需要知道的知识</strong>

<strong>（1）脉冲</strong>

解释：电子设备中电平状态发生的突变，通常突变时间很短，突变后极短时间后重新变为为原来的电平状态.（突变状态很短，两次突变间的时间相对较长）

<strong>（2）脉冲循环</strong>

解释：可以理解为一次突变到下一次突变所花的时间如下图：
<center><img width="600" src="http://mcu.eetrend.com/files/2018-01/wen_zhang_/100009808-33340-2017-4-…; alt="浅析LED呼吸灯的实现和PWM的关系"></center>

<strong>（3）*（重点）占空比</strong>