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故障现象　 一辆 2019款奥迪A6L车，搭载2.0T发动机，累计行驶里程约为9万km。车主反映，车辆行驶中偶发熄火，故障频率较高。 故障诊断　 接车后试车，起动发动机，可以正常起动着机。使用故障检测仪检测，发动机控制单元存储有 “P025A 燃油模块促动-电气故障/断路”“P228C 燃油压力调节器1超出调节极限-压力过低”等多个与燃油系统相关的故障代码（图1）。 图 1　发动机控制单元中存储的故障代码 由于故障未重现，决定清除故障代码后进行路试，行驶一段时间后车辆动力下降，加速无力。低压燃油系统压力从 600 kPa下降到100 kPa，重新起动后车辆又恢复正常，推断低压燃油系统存在故障。 查看低压燃油系统电路（图 2）并查阅资料得知，该车的燃油泵为三相电动机，燃油泵控制模块接收发动机控制单元的的PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）控制信号，通过三相电控制燃油泵转速，调节燃油压力。 图 2　低压燃油系统电路 拆开后排座椅，连接 虹科 Pico汽车示波器 ，测量燃油泵端子 1的电压信号和电流信号（图3），发现波形断断续续，异常 。 图 3　测得的电压与电流信号波形 放大异常波形查看（图 4），发现电压和电流几乎同时下降；测量燃油泵端子2和端子3的电压、电流信号波形，异常处相同，说明燃油泵控制模块输出的三相电路信号偶发中断，导致燃油泵不能正常工作。分析可能的故障原因有：燃油泵控制模块供电、搭铁电路故障，燃油泵控制模块与发动机控制单元间的电路存在故障；发动机控制单元故障。 图 4　放大后的异常波形 该车的燃油泵控制模块位于车辆右后侧护板内部，拆开护板，将功率试灯分别连接至燃油泵控制模块端子 T6ar/5（供电）与端子T6ar/4（搭铁），试灯可以正常点亮，排除燃油泵控制模块供电、搭铁电路故障可能性。 测量燃油泵控制模块端子 T6ar/6的PWM信号电压波形（图5），发现波形断断续续不规则，且最低电压无法降至0 V，而是在5 V左右。 图 5　从燃油泵控制模块端子T6ar/6测得的PWM信号波形 怀疑燃油泵控制模块的供电电压不稳定从而导致该现象，于是增加示波器 2条测量通道，分别测量燃油泵控制模块的供电和搭铁信号波形（图6），并晃动线束，发现PWM信号电压波动变化时，燃油泵控制模块的供电和搭铁信号波形并没有改变，排除燃油泵控制模块供电线路存在虚接故障的可能性。 图 6　测得的燃油泵控制模块供电、搭铁及PWM信号波形 脱开燃油泵控制模块导线连接器，再次测量端子 T6ar/6（连接至发动机控制单元）的信号电压波形（图7），发现波形均匀且规则，电压在0 V~1.6 V均匀变化，说明发动机控制单元可以正常输出控制信号，排除发动机控制单元故障的可能性。 图 7　断开燃油泵控制模块导线连接器后测得的信号电压波形 为什么连接燃油泵控制模块导线连接器时测得的 PWM信号电压存在异常呢？分析认为，如果PWM信号线存在虚接电阻，那么在导线连接的情况下，发动机控制单元将不能使PWM信号电压从12 V拉低到0 V，由此怀疑发动机控制单元与燃油泵控制模块间的控制线路存在故障。 测量发动机控制单元端子 T91/9与燃油泵控制模块端子T6ar/6之间的电阻，约为28 Ω，异常。剥开燃油泵控制模块连接线束，找到PWM控制信号线，发现导线存在破损（图8），内部已经腐蚀，轻轻拉扯后导线断开。 图 8　线束破损处 故障排除 修复线束后，再次测量 PWM信号电压波形（图9），波形均匀且规则，最低电压始终保持在0 V，正常，路试车辆正常，至此故障排除。 图 9　修复线束后测得的PWM信号电压波形 故障总结 该车由于燃油泵控制模块与发动机控制单元间的 PWM信号线虚接，导致燃油泵控制模块无法正常接收发动机控制单元的控制信号，从而无法正常控制燃油泵工作。 诊断时也断开了 PWM信号线起动发动机，无法起动着机，燃油泵控制模块不进入应急运行模式控制燃油泵运转，由此可知该车的燃油泵控制模块没有故障运行模式。 单独断开 PWM信号线，在燃油泵控制模块处测量端子T6ar/6的电压波形，持续输出12 V电压，由此说明发动机控制单元通过控制搭铁信号实现PWM信号控制。 中鑫之宝鹤壁店　赵玉宾 你是不是也很头痛车辆高速抖动？一遍遍更换零件试车也让你心力交瘁？不妨来看看汽修大师如何轻松拿捏这个问题！ 10月31日晚8点，虹科Pico直播间，拉法底盘检测诊断调校中心创始人——“超哥”王超元老师做客虹科直播间！深度剖析奔驰S600时速110行驶抖动案例！ 直达直播间：https://olezi.xetlk.com/s/2KLDVr

脉冲宽度调制PWM（ Pulse-width modulation ）是一种模拟信号电平数字编码方法。脉冲宽度调制PWM是通过将有效的电信号分散成离散形式从而来降低电信号所传递的平均功率的一种方式；所以根据面积等效法则，可以通过对改变脉冲的时间宽度，来等效的获得所需要合成的相应幅值和频率的波形。实现模拟电路的数字化控制可显著降低系统成本和功耗。许多微控制器和数字信号处理器 (DSP) 已包括了 PWM控制器芯片，因此可以更轻松地实施数字化控制。PWM信号是通过调节占空比的变化来调节信号、能量等的变化。 脉冲宽度调制PWM频率和占空比 占空比是什么 ? 占空比是脉冲处于较高电压的时间占整个脉冲周期的百分比。 单位： % (0%-100%) 表示方式：20% 图 1 显示了一个由电池、开关和 LED 组成的电路。该电路使用开关控制 LED 亮一秒，灭 一秒。 图 1. 使用 PWM 控制 LED 亮度的简易电路 一个周期内，LED 50% 的时间亮 (ON)，50% 的时间灭 (OFF)。 周期指完成一次循环 (从 灭 (OFF) 到亮 (ON)，再从亮到灭 (OFF) 状态)的总时间。 通过占空比可以进一步表征该信号，占空比是“亮 (ON)”时间与周期的比值。高占空比 意味着 LED 非常明亮，而低占空比意味着 LED 较为暗淡。 图 1 为占空比为 50% 的实例。 使用高分辨率计数器调制方波占空比，可以对特定模拟信号电平进行编码。PWM 信号仍旧是数字信号，因为直流电源要么接通，要么断开。通过重复 ON (接通) 和 OFF (断开) 脉冲序列，电压源或电流源可以给模拟负载加电。ON (接通) 时，直流电源给负载供电; OFF (断开) 时，直流电源关闭。 图 2. 具有相同占空比的两个脉冲 在图 2 中，两个不同频率的波形产生了相同的光量。 注: 光量与频率无关，与占空比成正比。 用于控制电路的频率范围受限于电路响应时长。在图 1 的实例中，低频率可能导致 LED 出现明显闪烁。反之，高频率可能导致电感负载饱和。例如，变压器具有限定的频率范 围，以便高效地传输能量。 对于有些设计，PWM频率的谐波 (或差频) 能够耦合到模拟电路中，导致多余噪声。如果频率选择正确，受控制的负载可以作为稳定器使用，使灯能够连续发光，动力可支持转子顺畅旋转。 脉宽时间： 高电平时间 上图中脉宽时间占总周期时间的比例，就是占空比。 比方说周期的时间是10ms，脉宽时间是8ms 那么低电平时间就是2ms 总的占空比 8/8+2= 80%，这就是占空比为80%的脉冲信号。 而我们知道PWM就是脉冲宽度调制通过调节占空比，就可以调节脉冲宽度(脉宽时间) 而频率，就是单位时间内脉冲信号的次数，频率越大；以20Hz 占空比为80% 举例 就是1秒钟之内输出了20次脉冲信号 每次的高电平时间为40ms。 PWM原理 PWM就是在合适的信号频率下，通过一个周期里改变占空比的方式来改变输出的有效电压。 以单片机为例，我们知道，单片机的IO口输出的是数字信号，IO口只能输出高电平和低电平，假设高电平为5V 低电平则为0V 那么我们要输出不同的模拟电压，就要用到PWM，通过改变IO口输出的方波的占空比从而获得使用数字信号模拟成的模拟电压信号。 我们知道，电压是以一种连接1或断开0的重复脉冲序列被夹到模拟负载上去的（例如LED灯，直流电机等），连接即是直流供电输出，断开即是直流供电断开。通过对连接和断开时间的控制，理论上来讲，可以输出任意不大于最大电压值（即0~5V之间任意大小）的模拟电压。 比方说 占空比为50% 那就是高电平时间一半，低电平时间一半，在一定的频率下，就可以得到模拟的2.5V输出电压 那么75%的占空比 得到的电压就是3.75V。 PWM的调节作用来源于对“占周期”的宽度控制，“占周期”变宽，输出的能量就会提高，通过阻容变换电路所得到的平均电压值也会上升，“占周期”变窄，输出的电压信号的电压平均值就会降低，通过阻容变换电路所得到的平均电压值也会下降。也就是， 在一定的频率下，通过不同的占空比 即可得到不同的输出模拟电压。 PWM就是通过这种原理实现D/A转换的。 那么如何生成脉冲宽度调制 PWM信号？ 将正弦波作为输入信号之一，使用比较器 能够轻松生成 PWM信号。 图 3. 模拟 PWM发生器方框图 图 3 显示了模 拟 PWM 发生器的方框图实例。 图 4. 正弦波与 +0.5 VDC 输入信号的比较, 该比较可生成 PWM波形 图 4v显示了比较器使用两个输入PWM信号所生成的 PWM输出波形 (红线): 正弦波 (黑 线) 和输入信号 (灰线)。0.5 VDC 输入信 号是电压基准，通过与正弦波比较生成 PWM 波形。使用 0.5 VDC 稳态基准电压， 可生成 50% 占空比的 PWM 波形。 图 5. 正弦波与 +0.25 VDC 输入信号的比较, 该比较可生成 PWM 波形 如图 5 所示，如果基准电压降至 0.25 VDC， 那么将生成更高占空比的 PWM波形。 PWM相比模拟控制具有多项优势。例如，使用 PWM 控制灯的亮度，灯散发的热量将低于模拟控制 (因为模拟控制会将电流转换为热量)，因此传送到负载 (光) 的功率较低， 这可以延长负载的生命周期。如果使用较高的频率，则能够像模拟控制一样顺畅地控制 光 (负载) 亮度。 如果使用 PWM 控制转子，则转子能够以较低的速度运转。在使用模拟电流控制转子时，低转速情况下无法生成足够的扭矩。微小电流生成的电磁场不足以转动转子。相比之下，PWM电流能够生成一个满能量的磁通短脉冲，足以支持转子低速转动。 此外，使用 PWM可以实现整个控制电路的数字化，从而避免在控制电路中使用数模转换器。PWM生成的数字控制线可降低电路对干扰的灵敏度。 来源 ：是德科技

PWM 有着非常广泛的应用，比如直流电机的无极调速，开关电源、逆变器等等，个人认为，要充分理解或掌握模拟电路、且有所突破，很有必要吃透这三个知识点： PWM 电感 纹波 PWM 是一种技术手段， PWM 波是在这种技术手段控制下的脉冲波，如果你不理解是把握不住 PWM 波的！ 如下图所示，这种比喻很形象也很恰当，希望对学习的朋友有所帮助与启发。 PWM 全称 Pulse Width Modulation ：脉冲宽度调制（简称脉宽调制，通俗的讲就是调节脉冲的宽度），是电子电力应用中非常重要的一种控制技术，在理解 TA 之前我们先来了解几个概念 。 脉冲波的基本信息如下图所示： 脉冲周期 T ：单位是时间，比如纳秒 ns 、微妙μ s 、毫秒 ms 等； 脉冲频率 f ：单位是赫兹 Hz 、千赫兹 kHz 等，与脉冲周期成倒数关系，即 f=1/T ； 脉冲宽度 W ：简称脉宽，是脉冲高电平持续的时间，单位是时间，比如纳秒 ns 、微妙μ s 、毫秒 ms 等； 占空比 D ：脉宽除以脉冲周期得到的值，百分数表示，比如 50% ，也常有小数或分数表示的，比如 0.5 或 1/2 。 以上之间的关系如下图所列的公式： 工程应用中的 PWM 波是幅值、周期（或频率）不变，脉宽（或占空比）可调的脉冲波，接下来我们来认清该 PWM 波到底是什么， TA 隐藏着什么思想？ 当我们想要控制一个直流电机的转速，我们可以通过改变其两端电压即可，但是该种方法有很大的局限性，可调直流电源构造复杂、成本高昂，应用起来很不现实。 所以我们采用另外的控制方式：电压源 →驱动器→直流电机，电压源提供直流电压，不同的驱动器控制不同的直流电机，应用非常灵活，其中驱动器对电机的调速控制就是利用 PWM 。 可调直流电源控制与 PWM 控制都是能调速的，那么它们有什么相同之处呢？ 如下图，电机为某相同转速时，红色代表驱动器输出幅值不变的 PWM 波，蓝色代表可调直流电源输出的电压，两者都是直接作用到负载。 由以上得知： 当 PWM 波的占空比越大时，所对应的直流电压与 PWM 波的幅值越接近；反之与 0V 越接近。 周期的红色 PWM 波脉宽下的矩形面积之和与蓝色直流电压的面积相等，即伏秒积相等： U 红 ( 幅值 ) × ton = U 蓝 × T 两端同时除以 T ，得到如下关系式： U 红 ( 幅值 ) × 占空比 = U 蓝 例如当 PWM 波的幅值为 24V ，占空比为 50% 时，与直流电压 12V 作用到电机上所产生的效果是一模一样的，即速度相同，即 24V × 50%=12V 。 另外，既然满足这个关系，那 PWM 波的频率是不是可以随意了，答案当然不是，频率太低会导致电机运转不畅，振动大，噪音大；频率太高会导致驱动器开关损耗较大，甚至有电机会啸叫而不转的情况。 一般 1k~30k 的 PWM 频率较为普遍，几百 Hz 的也有，实际上还是根据电机功率在测试时确定合适的 PWM 频率范围为宜。 如下图为实物测试，脉宽在变化，周期不变的 PWM 波。 所加负载如下图，为 PWM 控制电机调速实物测试，有刷直流电机的 PWM 无极调速，其中 LED 是并联在电机输入端的，其亮弱反映电机速度的变化。 要点： PWM 波其实就是一种脉宽可连续调节的矩形脉冲波； 占空比其实就是描述脉宽与脉冲周期的比值，是量化值，便于分析研究，当我们用占空比来表达时，对脉宽就不那么关心了； 占空比调节就是脉宽调节，表达不一样，但本质是一样的； PWM 波满足伏秒积计算： U 红 ( 幅值 ) × 占空比 = U 蓝，作用效果与直流电压一样。 关注公众号“优特美尔商城”，获取更多电子元器件知识、电路讲解、型号资料、电子资讯，欢迎留言讨论。

电脑主机或者服务器上，经常用到散热风扇，这种散热风扇，一般是三线制或者四线制风扇，而两线制风扇，一般只有供电，不涉及内部的电路和元器件。这里分别拿一款三线和四线制风扇拆解研究。 如下图，两只风扇均为DC12V供电。三线式为两根红黑供电线加一根黄色转速信号输出线，四线制为2根红黑风扇供电线，黄色为转速信号输出线，蓝色为PWM调速线。 拆掉风扇标签如图 剪掉风扇外壳，取出轴承定子上固定的塑料卡扣。 此时可以打开，左边部分为风扇转子，也就是扇叶转动的部分，周围一圈为永磁体；右边带线圈的变压器为定子部分，线圈通电后，产生磁场，磁场力相互作用下，风扇扇叶产生转动。 拆掉线圈，看下PCBA，主要的核心元器件有两部分，一部分是PWM驱动芯片，11660F，是一颗专用无刷直流电机控制芯片 芯片典型应用电路如下 另一部分，在边缘镂空放置的4脚芯片，丝印SF，是一颗霍尔元器件芯片，用于检测风扇的位置，并输出对应的电压信号，说明如下 正背面均有器件布局 另一个三线制风扇，拆时用力过猛，线连同PCB上的走线一起被扯下来了，上面除了供电，就是一个4脚的霍尔元器件，用于输出风扇转速信号。 其典型应用电路如下 两只风扇均采用的双滚珠轴承，此种使用寿命最长。 在拆解学习的过程中，查阅到相关的资料介绍，也在这里做下说明 按照轴承对风扇进行分类，可以分为含油轴承，液压轴承和滚珠轴承（单滚珠和双滚珠） 分类 噪音 价格 寿命 含油轴承 小 低 ＜10000h 液压轴承 小 中 ＜40000h 滚珠轴承 大 高 ＞70000h 以上只是一个简单的分类说明，不同厂家的不同产品，性能和工艺差别也会比较大，最终选型要以手册参数为准。 因为四线制PWM调速风扇最初用于intel的电脑主板，所以Intel对此给出了相关的标准说明，标准名称为《4-Wire Pulse Width Modulation(PWM) Controlled Fans》该标准规定了风扇的频率，线序，工作电压/电流等标准。 风扇PWM调制频率被设定为25KHz，这是为了避开人能感知到的频率范围，使人免受噪音的影响。 风扇电压被要求设置为12V，当然，现在由于应用场景的多样化，也有5V和24V的PWM调速风扇出现。 风扇线序和颜色要求 如果想进一步了解规范内容，可以网上搜索名称很容易找到规范。 三线制风扇是否可以调速？ 如果就风扇本身而言，加电后，风扇只能全速旋转，而无法调速的，但是风扇工作时，基本都具有一个额定工作范围，比如额定电压是12V的风扇，工作电压范围是7V~14V,原则上大于7V电压，风扇就可以旋转了，电压越大转速越高，但是该电压和转速的关系不是成比例增加的。 但是使用三线制风扇调速时需要注意风扇旋转过程中的噪音问题，需要尽量减少供电电源的纹波，可以预留LC滤波电路对电源进行滤波处理。 以上为三线和四线制风扇的拆解与学习，欢迎留言分享你的看法~~

电源管理 IC 是电子系统中非常重要的组成部分，它们负责管理电源供应、功率输出、电源滤波和电压调节等功能。随着越来越多的人依赖电子设备，对电源管理芯片的需求也越来越高。良好的电源管理芯片可以延长电子设备的使用寿命。在这篇文章中，我们将介绍 8 种常见的电源管理 IC 芯片，以及它们的特点和应用场景。 PWM 芯片 PWM(Pulse Width Modulation) 芯片是一种常见的电源管理 IC ，它们可以用来控制电源的输出电压和电流。 PWM 芯片可以通过改变脉冲宽度来控制电流的大小，从而实现对电源的高效控制。 PWM 芯片通常可用于驱动 LED 、电机和传感器等负载，也可以在电源管理系统中用作电压调节器。 稳压器芯片 稳压器芯片是一种能够稳定输出电压的电源管理 IC 。它们可以用来解决由于电源电压变化和负载变化所引起的电压不稳定问题。稳压器芯片通常具有高精度、高稳定性和低噪声等优点，适用于需要稳定电压的应用场景，例如电子设备的电源适配器和电池充电器。 充电管理芯片 充电管理芯片是一种用于电源管理和充电控制的 IC 。它们可以监测充电电流、电压和温度等参数，并根据充电状态来调整充电速度。充电管理芯片通常适用于智能手机、平板电脑和笔记本电脑等电子设备的充电系统，可以实现快速充电、电量监测和充电保护等功能。 温度传感器芯片 温度传感器芯片是一种能够检测温度的电源管理 IC 。它们可以用来检测电源的温度和热失控，以便及时停止电源输出并保护电源。温度传感器芯片通常适用于航空航天、医疗设备和工业控制等领域，可以实现对电源的高精度温度监测和控制。 电流传感器芯片 电流传感器芯片是一种能够检测电流的电源管理 IC 。它们可以用来检测电源的电流流向和大小，以便进行电源管理和负载均衡。电流传感器芯片通常适用于服务器、数据中心和物联网等领域，可以实现对电源的高效管理和负载均衡。 振荡器芯片 振荡器芯片是一种用于产生基准时钟信号的电源管理 IC 。它们可以用来产生系统时钟信号，并为其他 IC 提供基准时钟信号。振荡器芯片通常适用于嵌入式系统、通信设备和汽车电子等领域，可以实现对电源的高效管理和控制。 时钟管理芯片 时钟管理芯片是一种用于管理时钟信号的电源管理 IC 。它们可以监测时钟信号的时序和相位，并根据需要对时钟信号进行调整。时钟管理芯片通常适用于嵌入式系统、通信设备和汽车电子等领域，可以实现对电源的高效管理和控制。 负载调节芯片 负载调节芯片是一种用于调节电源输出电流的电源管理 IC 。它们可以根据负载大小来调整电源输出电流，从而实现负载均衡和节能。负载调节芯片通常适用于服务器、数据中心和物联网等领域，可以实现对电源的高效管理和控制。 以上就是常见的 8 种电源管理 IC 芯片，它们各自具有不同的特点和应用场景。在实际应用中，可以根据具体的应用场景选择合适的电源管理 IC 芯片，以实现高效的电源管理和控制。 关注公众号“优特美尔商城”，获取更多电子元器件知识、电路讲解、型号资料、电子资讯，欢迎留言讨论。