【什么是占空比】占空比是电子工程和信号处理中一个重要的概念，常用于描述周期性脉冲信号中“高电平”与整个周期之间的比例。它在数字电路、电机控制、电源管理以及通信系统中有着广泛的应用。
一、占空比的定义
占空比（Duty Cycle）是指在一个周期内，信号处于高电平的时间与整个周期时间的比值，通常用百分比表示。公式如下：
$$
\text{占空比} = \left( \frac{\text{高电平持续时间}}{\text{周期时间}} \right) \times 100\%
$$
二、占空比的作用
1. 控制输出功率：通过调节占空比，可以控制设备的平均功率输出，例如PWM（脉宽调制）控制电机转速。
2. 调节亮度或音量：在LED照明或音频系统中，占空比可用于调节亮度或音量。
3. 节省能源：在低占空比下，设备可以在大部分时间内关闭，从而降低能耗。
4. 信号传输：在某些通信系统中，占空比影响数据传输效率和抗干扰能力。
三、常见的占空比类型
| 占空比 | 描述 | 应用场景 |
| 0% | 完全低电平 | 停止状态 |
| 50% | 高低电平相等 | 对称方波 |
| 75% | 高电平时间较长 | 调速、调光 |
| 100% | 持续高电平 | 全功率输出 |
四、占空比的实际应用举例
- 直流电机控制：通过改变PWM信号的占空比，可以调节电机的转速。
- LED调光：利用占空比控制LED的亮灭时间，实现亮度变化。
- 开关电源：在DC-DC转换器中，占空比决定输出电压的大小。
- 无线通信：部分通信协议中，占空比影响数据发送的效率和信道占用情况。
五、总结
占空比是一个衡量周期性信号中高电平占比的重要参数，广泛应用于电子系统中。了解占空比的原理和应用，有助于更高效地设计和优化控制系统。无论是工业自动化还是日常电子产品，掌握占空比的概念都具有重要意义。
表格总结：
| 项目 | 内容说明 |
| 定义 | 高电平时间与周期时间的比值 |
| 表达方式 | 百分比 |
| 公式 | 占空比 = (高电平时间 / 周期时间) × 100% |
| 常见值 | 0%、50%、75%、100% |
| 应用领域 | 电机控制、LED调光、电源管理、通信等 |
| 作用 | 控制功率、调节亮度、节省能源、信号传输 |
