PWM滤波电路分析计算
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2014-08-11
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PWM 滤波电路分析计算
PWM 是一种周期固定，而高低电平占空比可调的方波信号。PWM 通过简单的 RC 滤波
网络可以得到与信号占空比成线性关系的直接电压，从而实现 D/A 转换。如下图所示：
滤波电路中的 R，C 参数与 PWM 的周期以及直流电压的精度要求直接相关，必须从理
论上详细分析。假设 PWM 波的频率为 f,高电平电压为 V,占空比为 a。如果 RC 网络的时间
常数远大于 PWM 波的周期 T，Vin 和 Vout 波形如下图所示：
处于瞬态时，Vin 在高电平持续时间内向电容充电，电容积累电荷，在低电平持续电间
内电容向 Vin 放电，电容释放电荷。电容积累的电荷数多于释放的电荷数。因此电容电容两
端的直波电压不断爬升，最终达到稳态。
处于稳态时，电容积累的电荷与释放的电荷数量相等，因此电压会在一个稳定的电压值
附近做小幅度的波动，忽略这样的纹波，则电容两端的电压与 PWM 占空比呈线性关系。如
下图：
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