为何LED调光和电机调速中更倾向于使用PWM而非直接调电压？

在现代电子系统中，无论是LED照明还是电机驱动，脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation, PWM）作为一种有效的控制手段被广泛应用。相比于直接调整电压来实现亮度或转速的调节，PWM提供了更为精细的控制，并具备其他诸多优势。芯片供应商-中芯巨能将为您介绍PWM在LED调光和电机调速中的应用原理及其相对于直接调电压的优势。

一、PWM的基本原理

PWM是一种通过改变脉冲信号的占空比来实现模拟输出的技术。在PWM信号中，信号的频率保持恒定，而脉冲的宽度（即占空比）则根据需要进行调整。这种控制方式能够提供高分辨率的模拟信号输出，同时保持较高的效率。

二、PWM在LED调光中的应用

在LED照明中，PWM通过控制LED的亮灭时间比例来调节LED的亮度。当PWM信号的占空比增加时，LED点亮的时间变长，从而增加亮度；反之亦然。这种调光方式具有以下优势：

1.效率高：由于LED始终处于全开或全关的状态，因此避免了直接调整电压时出现的热量损失。

2.无闪烁：只要PWM信号的频率高于人眼的感知阈值（通常为200Hz以上），人眼就不会察觉到LED的亮灭变化，从而实现无闪烁调光。

3.线性调光：PWM可以提供几乎线性的亮度调节范围，使调光更加平滑。

4.易于控制：PWM信号易于生成和调整，便于实现精确的亮度控制。

三、PWM在电机调速中的应用

对于电机驱动而言，PWM同样通过调整脉冲的占空比来控制电机的转速。当PWM信号的占空比增大时，电机得到的能量增加，转速随之提高。PWM在电机调速中的优点包括：

1.高效率：类似于LED调光，PWM控制下的电机在全速或停止状态下运行，减少了能量损耗。

2.平滑调速：通过精确控制PWM信号的占空比，可以实现电机转速的平滑调节。

3.减少电磁干扰：PWM信号的频率固定，可以预先设计滤波器来减少电机运行时产生的电磁干扰。

4.易于实现闭环控制：PWM信号便于与传感器集成，实现速度反馈和闭环控制，提高系统的稳定性和准确性。

四、直接调电压的局限性

尽管直接调整电压是一种较为直观的控制方式，但它存在一些固有的局限性：

1.效率低下：在直接调压过程中，部分电压会被浪费为热量，降低了系统的整体效率。

2.难以实现精细控制：电压的调整往往不能像PWM那样提供平滑且线性的控制。

3.可能导致不稳定：直接调电压可能会引起电压波动，影响系统的稳定运行。

4.可能产生电磁干扰：电压的变化可能会产生额外的电磁干扰，影响系统的正常工作。

五、结论

PWM作为一种高效的控制手段，在LED调光和电机调速中展现出了明显的优势。无论是从效率、控制精度还是系统的稳定性来看，PWM都是优于直接调电压的选择。随着电子技术的进步，PWM技术也在不断发展和完善，为更广泛的电子应用提供了强有力的支持。如需采购芯片、申请样片测试、BOM配单等需求，请加客服微信：13310830171。