脉冲宽度与平均电流

快速开关，让灯变暗

PWM 是 Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制：改变每周期开启的时间比例，即占空比。LED 是 Light Emitting Diode，发光二极管。频率以赫兹（Hz）计，表示每秒周期数。

实验台

改变电路设置，预测读数，再检查挑战结果。这些是教学模型，每课都会说明模型的假设。

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工作原理

理想 5 V 脉冲，LED 压降 2 V，固定电阻。不模拟开关边沿、视觉与发热；亮度没有校准。

峰值电流 = (5 − 2)/R。平均电流 = 峰值 × 占空比/100。占空比固定时，频率只改变周期长度，不改变平均电流。峰值公式针对开启的脉冲。0% 占空比没有开启脉冲，显示峰值为零。

难度

搭建 · 搭建
通电，设置 330 Ω、50% 占空比和 100 Hz，比较峰值与平均电流。
需要提示？
330 Ω; 50%; 100 Hz
探索 · 改变一个参数
得到平均 2–3 mA、峰值不超过 20 mA、频率至少 100 Hz。
需要提示？
330 Ω; 25%; 100 Hz → 2.27 mA
独立解题 · 完成挑战
得到平均 8–10 mA、峰值不超过 20 mA、频率至少 200 Hz。
需要提示？
200 Ω; 60%; 200 Hz → 9 mA

延伸阅读与电路配方

25% 占空比表示每周期导通四分之一，峰值不变。

实际驱动器必须承受脉冲电流；快速开关不会自动让过大的峰值变安全。

PWM 不能替代 LED 限流电阻。