PWM 占空比这玩意儿，说白了就是个开关。

你想想看，是不是像咱家家里电路那个开关？不用非得电灯开不开那种纠结，它就是个“啪”地一下，要么全开，要么全灭。但人脑处理“啪”和“没啪”差别挺大，故此硬件得懂这个比例。大局部时候，你只关心“啪”敲了多快，也就是频率，那频率高的话，人感觉起来就是一段规律流畅的波浪。但要是你拿个万用表去测平均电压，才发现实际上没那么好办。 这中间有个核心矛盾：频率高，人眼根本刷不那会儿，感觉就是直线；频率低，人家脑子能反应过来，那就是一档一档的跳动了。

故此，PWM 占空比的计算公式，本质上不是算个数字，是算一个“感觉”。利用三角波去拟合正弦波，是模拟电路里的老怪招，把正弦波切分成一堆段，再叠在一起，最终拿到一个新的波形。

这个新波形就是 PWM 信号。

要是你拿这个 PWM 信号接个电阻做个负载，测出来的平均电压，就是占空比乘以电压。 那到底如何算这个占空比呢？别总搞啥数学推导，咱就用最好办的“平均法”。先看看理想正弦波，它在 0 到 2 秒之间，那一圈整个的周期就是 2 秒。在这个周期里，电压从 0 爬到峰值，再从峰值跌回 0。

要是波形是对称的，那半个周期就是峰值，另一半就是 0。

这时候算出占空比：一半是峰值，一半是 0，加起来正好占满 2 秒，100% 满。但这只是理想状态，真世界没那么完美。 实际上，占空比是波形里“高电平”的工夫占比，而不是电压的占比。电压高低跟占空比俩事，大多时候没啥必然联系，要不就你电路设计得挺用心。

比如 10 伏的电，占空比 50%，那平均电压就是 5 伏；占空比 20%，平均电压就是 2 伏。但要是你换个思路，想通过占空比去管住电流大小呢？这时候就得用线性调制。假设负载是纯电阻，电流跟电压成正比。

那公式就好办了。 功率公式里有个平均功率的表达式，它是占空比乘以电压再除以电阻。

要是先把这个占空比算出来，再乘进去，就能算出平均功率。

要是想管住电流，就得反着来。出于电流跟电压成正比，那管住电流最直接的办法，就是管住电压的幅度。

这时候，电压的占空比就直接对应电流的占空比。 举个例子吧，假设你有一只功率管，额定电流是 10 安培。你把它接在 10 伏的电源上，你想让电流最大，那占空比就该设为 100%，这时候电流能达到 10 安培，彻底没毛病。

要是你想让它小半，那占空比就得是 50%。假设你用的管子能承受 100 安的电流，那 100 伏的电源上，占空比要是 50%，电流也能稳稳当当地流 50 安。

这时候，电流的大小直接跟电压的占空比挂钩了。 不过，这里有个细节好办搞混。

要是是电阻负载，电压占空比拍板电流占空比，这没难题。但要是是电流源供电呢？比如一个恒流源，不管占空比多大，电流根本不变。

这时候你没法用占空比去管电流的大小，只能靠占空比去管电压的大小。 再说说实际应用，比如电机管住。PWM 信号跟电机转速的关系，一般是频率跟转速成正比。

故此电机转速跟频率成正比，跟占空比没啥直接关系。

可是，电机转得越快，负载换得越频繁，电机的温度变化就越了得，对占空比的稳定性要求就越高。

要是频率忒高，占空比略微有点波动，电机转速就乱套了；要是频率忒低，转速就跟不上负载的变化。

故此，在高速电机管住里，占空比得盯着频率走，不能给它单独放权。 还有，不同工作模式下的占空比定义也不一样。

比如同步整流电路，为了省电量，占空比得设计得特别低，尽量接近 0%。

这时候电流方向变成脉冲对脉冲，但总的功率输出还得跟频率成正比。为了达到这个效果，占空比得定期切换，不能一直维持在某个固定值。

这就害得占空比不是定值，而是动态变化的。 实际电路设计时，得寻思滤波效应。

要是占空比忒低，波形低，滤波电容能扛住，输出看起来像平滑的直流电。但占空比忒高，波形高，电容就扛不住，输出就震荡了。

故此，占空比不能无限大或无限小，得有个平衡点，既能让滤波电容工作，又能让波形不至于忒尖。 另外，信号源也有讲究。理想的 PWM 是高电平低电平交替，但实际电路里，总有电阻和电容在旁路，害得波形被削顶或削底。

这时候占空比就不是纯粹的线性比例了。为了修正这个误差，有时候得用环形振荡器之类的电路来生成锯齿波，反正它是“拉”出来的，跟平方律没关系。 总而言之，PWM 占空比这东西，就是个比例尺。频率是速度表，占空比是速度本身。你把两者混在一个电路里，既要频率够快给人感流畅，又要占空比够准让波形不乱，还得算得准，这活儿才叫真本事。别总想着死记硬背公式，多想想波形如何动，电路里电咋流，那些弯弯绕绕自然就出来了。