013、电机控制中的PWM基础

013、电机控制中的PWM基础

从一次炸管事故说起

几年前调试一款无刷直流电机驱动器，板子刚上电，电机还没转，MOS管先冒烟了。检查电路、查手册、翻示波器波形，折腾了两天，最后发现是PWM死区时间设置出了问题——互补PWM的上下管导通之间留的间隙太短，导致直通短路。那次之后我养成了一个习惯：写PWM初始化代码之前，先拿示波器看波形，确认死区时间对不对。

这个教训让我意识到，PWM在电机控制里不是“调个占空比”那么简单。它直接决定了功率管的发热、电机的噪音、电流的纹波，甚至整个系统的安全性。今天这篇笔记，就把PWM在电机控制里的那些坑和要点掰开揉碎了讲清楚。

PWM的核心参数：不只是占空比

很多人刚接触电机控制，以为PWM就是调占空比控制电压。实际上，电机控制用的PWM比LED调光复杂得多，至少需要关注四个参数：频率、占空比、死区时间、分辨率。

频率的选择是个权衡。频率高了，电流纹波小，电机运行更平滑，但开关损耗会上升，MOS管发热严重。频率低了，开关损耗小，但电流纹波大，电机低速时可能抖动甚至发出啸叫。我常用的经验值：直流有刷电机用10-20kHz，无刷直流电机用16-20kHz，步进电机细分驱动用20-40kHz。为什么选这些范围？因为人耳对16kHz以上的声音不太敏感，可以避免电机发出刺耳的啸叫声。当然，如果你做的是工业伺服，频率可以拉到50kHz甚至更高，代价是驱动器的散热设计要跟上。

占空比直接对应平均电压，但要注意一点：电机是感性负载，电流不会突变。PWM周期内，