PWM微控制器：PCB布局提示和配置脉宽调制（PWM）

脉宽调制（PWM），与其他效率较低的调制方法相比，它可以产生可变水平的功率。 PWM的原理被用于许多应用中，例如电信，音频效果和照明，以及可通过微控制器生成PWM信号的电子设备。让我们看一下PWM的电子效应，以及如何最好地布置PWM微控制器的电路。
脉宽调制（PWM），与其他效率较低的调制方法相比，它可以产生可变水平的功率。 PWM的原理被用于许多应用中，例如电信，音频效果和照明，以及可通过微控制器生成PWM信号的电子设备。让我们看一下PWM的电子效应，以及如何最好地布置PWM微控制器的电路。
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【PWM微控制器：PCB布局提示和配置】图源：pixabay
脉冲宽度调制的优势
脉冲宽度调制是一种通过改变脉冲宽度而不是改变信号频率来调制功率的方法。这将使用数字电路而非模拟电路来产生可变电压。数字电路通常仅产生两个电压：高电压和低电压，或开和关。为了从数字信号产生PWM功率，信号被分解为ON和OFF 。脉冲周期的持续时间是恒定的，但是脉冲处于ON或OFF状态的时间会改变。
脉冲的ON或高状态称为“占空比” ，这对于产生可变功率非常重要。例如，占空比为50％意味着脉冲的一半处于高电平状态，而另一半则处于低电平状态。如果信号的高电平为5伏，低电平为0伏，则输出电压将为2.5伏。由于总脉冲时间是恒定的，因此25％的占空比将导致四分之一的脉冲处于高状态，而四分之三的脉冲将处于低状态。这将提供1.25伏的输出。通过改变占空比，可以改变电压输出。
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PWM是一种非常有效的数字控制功率的方法。尽管许多PWM电路是使用不同的时序芯片构建的，但微处理器芯片中也有PWM输出。计算机CPU中内置的PWM功能在控制变速风扇电机或LED方面非常有用。例如，对于LED ，当向它们施加电流时，它们是非线性的，仅用50％的电流就不会产生50％的光。这使LED难以通过改变电流来控制，而使用PWM则可以对光水平进行更线性的控制。
PWM微控制器布局注意事项
从微控制器布置PWM电路类似于在印制电路板上布置其他类型的电源电路; 负载设备应放置在靠近PWM输出的位置，以最小化阻抗。提前对布局进行布局规划对于充分利用冷却风扇并确保较大的组件不会阻塞流向控制器或其他矮型组件的空气流而言至关重要。还应确保将PWM电路与其他敏感电路隔离开来，并尽可能避免在PWM电路下面布线其他电路。使用内部接地层作为对其他信号层的屏蔽也个不错的方法。
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