什么是占空比?
占空比是指在一个完整周期内,信号或系统处于工作(导通)状态的时间所占的比例,通常用百分比表示。它是脉宽调制(PWM)、方波、开关电源、电机控制、激光器以及各种脉冲信号中的关键参数。占空比为 50% 时,意味着信号在每个周期中恰好有一半时间处于导通状态。
如何使用本计算器
输入脉冲导通时间(信号在一个周期内保持高电平的时长)和总周期(一个完整周期的总长度)。两者必须采用相同的时间单位——本工具默认使用秒。计算器将返回占空比百分比、关断时间以及信号频率。
公式详解
占空比的计算方法如下:
$$\text{占空比(%)} = \frac{\text{脉冲导通时间}}{\text{总周期}} \times 100$$
关断时间就是周期减去导通时间,而频率则是周期的倒数(\(f = 1 \div T\))。
实例演算
假设某 PWM 信号在 10 秒的总周期内,脉冲导通时间为 2 秒。则占空比为 $$(2 \div 10)\times 100 = 20\%$$ 关断时间为 \(10 - 2 = 8\) 秒,频率为 \(1 \div 10 = 0.1\ \text{Hz}\)。
常见问题
可以用毫秒或微秒吗? 可以——只要导通时间和周期使用相同的单位,得出的占空比百分比就是准确的。需要注意的是,频率结果默认周期以秒为单位。
占空比为 100% 是什么意思? 表示信号始终处于导通状态,从不关断。占空比为 0% 则表示信号始终关断。
占空比与平均电压有什么关系? 对于在 0 V 与 Vmax 之间切换的 PWM 信号,其平均电压等于占空比 × Vmax。正因如此,PWM 被广泛用于调节 LED 亮度和电机转速。