占空比

　　占空比是在連續(xù)的脈沖信號(hào)頻率或周期不變的前提下定義的，用來(lái)衡量開關(guān)管導(dǎo)通或截止?fàn)顩r，在這個(gè)前提下定義占空比為周期電信號(hào)中有電信號(hào)輸出的時(shí)間與整個(gè)信號(hào)周期之比：

D（占空比）=τ（電信號(hào)不為“0”的時(shí)間）/T（電信號(hào)為“0”的時(shí)間+電信號(hào)不為“0”的時(shí)間）*100%

　　例如：脈沖寬度1μs，信號(hào)周期4μs的脈沖序列占空比為0.25。
　　注：引申義——在周期型的現(xiàn)象中，某種現(xiàn)象發(fā)生后持續(xù)的時(shí)間與總時(shí)間的比。
　　在成語(yǔ)中有句話：「三天打魚，兩天曬網(wǎng)」，如果以五天為一個(gè)周期，“打漁”的占空比則為五分之三。

01占空比測(cè)量方法1

　　A、信號(hào)連接單片機(jī)定時(shí)器的捕獲端口（上升觸發(fā)）測(cè)量方波的周期T，并記錄最后一次上升沿的時(shí)刻值；
　　B、信號(hào)同時(shí)連接單片機(jī)外部中斷（下降沿觸發(fā)），進(jìn)入中斷后讀取定時(shí)器的時(shí)間，減去A步驟中保留的上升沿時(shí)刻，得到高電平寬度W；
　　C、W/T就是信號(hào)的占空比。

圖示：占空比測(cè)量方法等效變換示意圖

　　對(duì)于方法1我們可以等效的變換（等效變換方式如上圖所示）另外一種測(cè)量方法：
　　A、將被測(cè)信號(hào)進(jìn)行100倍倍頻處理（T=100T1）；
　　B、測(cè)量原信號(hào)高電平期間通過的倍頻信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)n；
　　C、將脈沖個(gè)數(shù)n除以100（n%）即為D（占空比）。

02占空比測(cè)量方法2

　　利用方波占空比與直流分量成正比的特點(diǎn)，將方波連接低通濾波器后經(jīng)AD測(cè)量，AD測(cè)量結(jié)果除以方波的高電平對(duì)應(yīng)值就是占空比。

圖示：PWM（脈沖寬度調(diào)制）

　　PWM(Pulse Width Modulation)控制即脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，主要是通過對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來(lái)等效地獲得所需要波形(含形狀和幅值)。這里面的脈沖寬度即在一個(gè)周期內(nèi)輸出高電平的時(shí)間，假如說周期T=64uS，脈沖寬度D=32uS，則占空比=D/T=32/64=50%，脈沖寬度調(diào)整就是對(duì)占空比的調(diào)整。

 

　　占空比的作用是調(diào)整開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)高低電平所占的時(shí)間比率，占空比越大，電路開通時(shí)間就越長(zhǎng)，整機(jī)性能就越高。

　　現(xiàn)代汽車的控制精度越來(lái)越高，特別是在電控系統(tǒng)中，常規(guī)的開關(guān)式執(zhí)行器件已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代轎車的控制要求，比如EGR系統(tǒng)、怠速控制系統(tǒng)、燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)等。準(zhǔn)確地說，占空比控制應(yīng)該稱為電控脈寬調(diào)制技術(shù)，它是通過電子控制裝置對(duì)加在工作執(zhí)行元件上一定頻率的電壓信號(hào)進(jìn)行脈沖寬度的調(diào)制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所控制的執(zhí)行元件工作狀態(tài)精確，連續(xù)的控制。近幾年上海通用別克轎車所采用的線性EGR系統(tǒng)實(shí)際上就是利用了這一技術(shù)從而實(shí)現(xiàn)了EGR閥的線性開關(guān)功能。那么為什么我們又將電控脈寬調(diào)制技術(shù)稱作占空比控制技術(shù)呢，事實(shí)上，占空比是對(duì)電控脈寬調(diào)制的引申說明，占空比實(shí)質(zhì)上是指受控制的電路被接通的時(shí)間占整個(gè)電路工作周期的百分比。