如何将单片机输出的PWM控制信号，变成可以带负载的变化的电压？

2023-06-10 05:22:59 文章来源 :网络围观 : 次评论

　　单片机输出的PWM为控制信号，需要加入控制器件才可以驱动负载

　　单片机输出的PWM驱动能比较弱，不能直接驱动负载，需要三极管、MOS管参与才可以控制负载的功率，比如LED亮度控制，直流电机转速，驱动蜂鸣器发声等。

　　单片机PWM控制LED亮度

　　可以用NPN驱动LED，给NPN三极管基极提供高电平时，三极管导通，LED点亮，NPN三极管基极为低电平时，三极管截止，LED熄灭。给NPN三极管的基极提供PWM信号时，LED就会不断的亮灭亮灭，当PWM的频率较高时，我们的眼睛就识别不出LED的闪动，只会看到LED变暗了。如果三路PWM控制红（R）绿（G）蓝（B）三色LED，通过不同的PWM占空比，就可以得到任意的亮度和颜色了。

　　单片机PWM控制直流电机转速

　　同样，可以通过三极管驱动直流电机，通PWM信号控制三极管的高速导通和截止，就可以实现直流电机的转速控制了。

　　在H桥驱动电路中，H2为高电平，H1为低电平时，PWM2设置为低电平，改变PWM1的占空比主可以控制直流电机的正转速度了。

　　H1为高电平，H2为低电平时，PWM1设置为低电平，改变PWM2的占空比主可以控制直流电机的反转速度了。

　　单片机PWM驱动蜂鸣器发声

　　单片机提供的PWM信号符合蜂鸣器的频率要求时，通过三极管的驱动就可以让蜂鸣器发出声音了。比如驱动4KHz频率的蜂鸣器，单片机需要产生4KHz，占空比为50%的PWM信号。

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　　一般单片机的I/O口输出电流都不大，多在一二十mA左右，只能用来驱动LED灯珠这类小电流负载。若想用单片机I/O口输出的PWM控制信号去控制马达转速、灯泡亮度或驱动蜂鸣器工作，可以三极管或MOS管扩流来带动这些大电流负载。

　　由于三极管的β有限，在驱动大电流负载时，三极管的基极仍然会从单片机I/O口汲取较大的电流，这样驱动电路变得较复杂，此时可以采用上图所示的MOS管来驱动大电流负载，由于MOS管为电压控制器件，只要MOS管栅极电压的幅度足够大，即可正常驱动负载工作。在采用MOS管驱动负载时，需要注意的是，由于单片机I/O口输出的电压幅度较小，若单片机直接驱动MOS管时，最好选用AO3400、SI2301这类低开启电压的MOS管。

　　如果只是提供控制信号给负载，则比较简单

　　只需要将单片机输出的PWM信号通过一个R、C滤波电路就可以变成直流电压。R、C滤波电路的时间常数R*C至少需要大于10倍的PWM周期，滤波得到的直流电压纹波才比较小。