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先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹

探究PWM控制器的控制方法

摘要：PWM控制器的工作原理是，周期性地改变信号的占空比（即高电平时

间与周期时间的比值），以达到控制电路输出的目的。通过调节占空比，PWM控

制器可以在不改变信号频率的情况下，改变输出信号的平均电压或平均功率。

关键词：PWM；控制器；控制方法

引言

在信息化社会飞速发展的年代，电源管理芯片不仅在传统消费电子领域应用

广泛，电动汽车、物联网、医疗、工业机器人、人工智能等新兴产业日新月异的

发展，也为电源管理芯片开辟了新的市场，推动着电源管理芯片技术的革新与进

步。针对在通信、工业、汽车、新能源等领域对高效率、低纹波、大功率的电源

芯片日益增长的需求，传统单路DC-DC转换器的应用越来越局限，而双路交错

技术的纹波特性好、功率开关管应力小等诸多优势慢慢浮现。因此，对于PWM控

制器技术的研究十分重要。

一、PWM控制器概述

PWM（PulseWidthModulation，脉宽调制）控制器是一种电子器件或电路，

用于调控电路输出的电平或功率。它通过改变电路信号的脉冲宽度，来控制输出

信号的平均电压或功率。PWM控制器的主要概述如下：

第一，调制方法：PWM控制器常用的调制方法有基于脉冲宽度的PWM调制

（如常见的单极性PWM调制）和基于脉冲位置的PWM调制（如双极性PWM调制）。

这些方法根据具体应用的要求选择不同的调制策略。第二，控制范围：PWM控制

器可以根据应用需求调节不同的占空比，从0%（完全关断）到100%（完全通

导），实现信号的连续变化和精确控制。第三，频率：PWM控制器的工作频率通

常在几十赫兹到几千赫兹之间，并且可以根据具体应用的要求进行调节。第四，

输出稳定性：PWM控制器通过快速开关操作，能够使输出信号更稳定，减少电源

先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹

噪声对输出的影响。第五，效率和功率调节：PWM控制器能够通过调节占空比，

控制电路的平均输出电压或功率，从而实现能量的高效利用和功率的精确调节。

第六，应用领域：PWM控制器广泛应用于各种电力电子系统中，例如电机驱动、

电源转换器、LED调光、电磁阀控制等。它可以提供高效的电力控制和精确调节

的功能。

总之，PWM控制器是一种通过调节脉冲的宽度和位置，实现电路输出信号的

平均电压或功率的控制器。它广泛应用于各种电力电子系统和控制应用中，以实

现高效、稳定和精确的电路控制。

二、PWM控制器的控制方法研究

（一）脉宽变化调制（PulseWidthModulation）

脉宽变化调制是最基本和常见的PWM控制方法。它通过改变脉冲信号的高电

平和低电平的持续时间来控制输出信号的平均电平。占空比（DutyCycle）表示

高电平时间与一个周期的比例，占空比越大，平均电平越高。

（二）脉宽频率调制（PulseWidthFrequencyModulation）

脉宽频率调制是一种将控制信号的脉冲宽度和频率同时调制的方法。通过改

变脉冲宽度和频率的组合，可以实现更精确的输出控制。通常，在较低频率下提

供较大的脉冲宽度变化范围，在较高频率下实现更高的输出精度。

（三）脉宽相位调制（PulseWidthPhaseModulation）

脉宽相位调制是一种将控制信号的脉冲宽度和相位同时调制的方法。它在控

制信号的脉冲宽度上添加相位调制，可以产生相位移的脉冲信号。通过控制脉冲