ШИМ: скважность, заполнение и среднее напряжение
Переводит скважность S = T/tи в коэффициент заполнения D = tи/T и обратно, считает период, длительность импульса, среднее и действующее напряжение.
Результат
- Среднее напряжение
- 3 В
- Действующее напряжение
- 6 В
- Коэффициент заполнения D
- 25 %
- Скважность S
- 4
- Период T
- 1 мс
- Длительность импульса tи
- 250 мкс
- Длительность паузы
- 750 мкс
Формула
- S = T/tи = 1/D
- D = tи/T
- T = 1/f
- Uср = Uниз + D(Uверх − Uниз)
Подробнее о расчёте
Как считается
В России для ШИМ используют две величины, обратные друг другу: скважность S = T/tи (всегда не меньше 1) и коэффициент заполнения D = tи/T (от 0 до 1 или 0–100 %); S = 1/D. Период T = 1/f. Среднее напряжение прямоугольной последовательности Uср = Uниз + D · (Uверх − Uниз), действующее U = √(D · Uверх² + (1 − D) · Uниз²).
Оба термина — по ГОСТ 16465-70. «Duty cycle» в зарубежных даташитах — это D, а не скважность. Скважность 4 — это D = 25 %.
Пример
12 В, 1 кГц, D = 25 %: S = 4, T = 1 мс, tи = 250 мкс, Uср = 3 В, действующее 6 В: нагреватель получит четверть мощности, но лампа или двигатель с индуктивностью сглаживают ток иначе.
Что не учтено
- Среднее верно для идеальных фронтов и на частоте много выше постоянной времени нагрузки; для нагрузки с фильтром нужно знать пульсации.
- Мёртвое время мостов, падение на ключе и конечные фронты смещают реальное заполнение.
- Период по частоте, угловую частоту и обороты в минуту без импульса переводит калькулятор частоты и периода.
Источники
- ГОСТ 16465-70 «Сигналы радиотехнические измерительные. Термины и определения», действует (files.stroyinf.ru, актуализация 01.01.2021), приложение 2 (справочное), п. 2 — периодическая последовательность прямоугольных импульсов: отношение T/tп называется скважностью, обратная величина tп/T — коэффициентом заполнения. Открыт на meganorm.ru.
Обновлено 09.11.2026.