PWM（Pulse Width Modulation）控制——脉冲宽度调制技术，通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。' H( C5 m1 \% J0 p" Y( U! i
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PWM控制技术在逆变电路中应用最广，应用的逆变电路绝大部分是PWM型，PWM控制技术正是有赖于在逆变电路中的应用，才确定了它在电力电子技术中的重要地位。
- z6 O3 ~+ H1 u) T# j r2 ^. B1.PWM控制的基本原理
1 Z3 H" I: s/ l ~+ ^理论基础：4 ^3 Q1 M# E# P% X" W
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。冲量指窄脉冲的面积。效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。低频段非常接近，仅在高频段略有差异。 ) S w! J) X6 w1 e$ e0 }- b d
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图1 形状不同而冲量相同的各种窄脉冲# L3 d4 h/ f/ l5 U% S& j0 Y
面积等效原理：
( J# r0 f( f6 g, ]+ S8 ?8 S3 I 分别将如图1所示的电压窄脉冲加在一阶惯性环节（R-L电路）上，如图2a所示。其输出电流i(t)对不同窄脉冲时的响应波形如图2b所示。从波形可以看出，在i(t)的上升段，i(t)的形状也略有不同，但其下降段则几乎完全相同。脉冲越窄，各i(t)响应波形的差异也越小。如果周期性地施加上述脉冲，则响应i(t)也是周期性的。用傅里叶级数分解后将可看出，各i(t)在低频段的特性将非常接近，仅在高频段有所不同。6 e9 S( j' g7 z8 r% i
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图2 冲量相同的各种窄脉冲的响应波形
用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波，正弦半波N等分，看成N个相连的脉冲序列，宽度相等，但幅值不等；用矩形脉冲代替，等幅，不等宽，中点重合，面积（冲量）相等，宽度按正弦规律变化。
$ Y9 [0 A0 N: s: j# L Q; `% fSPWM波形——脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。0 U! g4 g5 |) n6 ~% M
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图3 用PWM波代替正弦半波
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要改变等效输出正弦波幅值，按同一比例改变各脉冲宽度即可。
4 U5 B. s4 I7 M( |, L( O0 m PWM电流波： 电流型逆变电路进行PWM控制，得到的就是PWM电流波。
* l8 f1 a4 u5 s. d4 W PWM波形可等效的各种波形：
! Y+ h8 ]1 [9 z) R1 O 直流斩波电路：等效直流波形
1 i' A/ a0 N- B/ Q SPWM波：等效正弦波形，还可以等效成其他所需波形，如等效所需非正弦交流波形等，其基本原理和SPWM控制相同，也基于等效面积原理。
4 G# S# @( {% v# m5 s2 N$ S( _2 l2. PWM相关概念% M$ X0 {1 d% p) `8 v
占空比：就是输出的PWM中，高电平保持的时间 与 该PWM的时钟周期的时间 之比& ?) E5 i# s0 R7 H
如，一个PWM的频率是1000Hz，那么它的时钟周期就是1ms，就是1000us，如果高电平出现的时间是200us，那么低电平的时间肯定是800us，那么占空比就是200：1000，也就是说PWM的占空比就是1：5。
7 q8 y( ~* l# U! |; C5 Z分辨率也就是占空比最小能达到多少，如8位的PWM，理论的分辨率就是1：255(单斜率)， 16位的的PWM理论就是1：65535(单斜率)。
1 E1 m/ T) [7 @6 C) D; G. U; J' q频率就是这样的，如16位的PWM，它的分辨率达到了1：65535，要达到这个分辨率，T/C就必须从0计数到65535才能达到，如果计数从0计到80之后又从0开始计到80.......，那么它的分辨率最小就是1：80了，但是，它也快了，也就是说PWM的输出频率高了。) l$ D% H, p7 i# ]6 q2 `% H' @/ Z
双斜率 / 单斜率
5 a+ q/ j9 Z: M3 f/ s, \8 a" x' u假设一个PWM从0计数到80，之后又从0计数到80....... 这个就是单斜率。 m# H7 g7 [! j' A! ]- C8 {+ |
假设一个PWM从0计数到80，之后是从80计数到0....... 这个就是双斜率。2 R+ j% n: ^ a7 N A
可见，双斜率的计数时间多了一倍，所以输出的PWM频率就慢了一半，但是分辨率却是1：(80+80) ＝1：160，就是提高了一倍。+ X' q. G$ C j- C: K4 ~
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假设PWM是单斜率，设定最高计数是80，我们再设定一个比较值是10，那么T/C从0计数到10时(这时计数器还是一直往上计数，直到计数到设定值80)，单片机就会根据你的设定，控制某个IO口在这个时候是输出1还是输出0还是端口取反，这样，就是PWM的最基本的原理了。8 t% b; l6 h: _3 b0 d' ~; M