对称pwm波形(Symmetrical Pulse Width Modulation)是指在一个周期内,高电平时间和低电平时间相等的一种稳态pwm波形。
具体来说,对称pwm波形的周期为T,高电平时间为t1,低电平时间为t2,满足t1+t2=T且t1=t2/2。如图1所示:
图1 对称pwm波形示意图
对称pwm波形的应用十分广泛,例如:
(1)直流电机控制:通过对称pwm波形控制绕组电流的大小和方向,实现直流电机的正反转以及速度控制。
(2)LED电源控制:对称pwm波形可以控制LED亮度,保证LED发光时的稳定性。
(3)电源逆变器控制:对称pwm波形控制电压大小和方向,实现电源逆变器输出交流电。
对称pwm波形相比非对称pwm波形有以下优势:
(1)对称pwm波形实现简单,仅需一个计数器即可。
(2)对称pwm波形的噪声较小,因为在一个周期内产生的高电平时间和低电平时间相等,电磁干扰和电流峰值减小。
(3)对称pwm波形的能量利用率较高,因为在一个周期内以最小的电压平方和达到最大的平均功率输出。
对称pwm波形的局限主要在以下方面:
(1)对称pwm波形不能实现非线性控制,因为高电平和低电平时间相等,控制的线性范围较窄。
(2)对称pwm波形要求电压稳定,因为波形的对称性容易受到电源电压的变化影响。
(3)对称pwm波形的精度较低,因为波形精度会收到计数器的限制。