PWM چیست؟

PWM چیست؟

تعریف مدولاسیون عرض پالس (PWM)

مدولاسیون عرض پالس (PWM) یک روش برای کدگذاری دیجیتال سطوح سیگنال آنالوگ است. با مدل‌سازی عرض یک سری از پالس‌ها، سیگنال آنالوگ مورد نظر به طور معادل به دست می‌آید.

اصول عملکرد

اصل اساسی فناوری PWM استفاده از خروجی دیجیتال میکروپروسسور برای کنترل مدار آنالوگ است. از یک موج مربعی با فرکانس ثابت به عنوان سیگنال حامل استفاده می‌شود و ولتاژ متوسط خروجی سیگنال با تغییر درصد بسامد موج مربعی (یعنی نسبت زمان سطح بالا به دوره) کنترل می‌شود.

مزایای PWM

کارایی بالا: چون PWM از حالت سوئیچینگ کاملا روشن یا کاملا خاموش استفاده می‌کند، نه حالت نیمه روشن مانند تنظیم خطی، مصرف انرژی و گرم شدن قابل توجهی کاهش می‌یابد.

کنترل آسان: ولتاژ یا توان خروجی می‌تواند با تغییر درصد بسامد به راحتی تنظیم شود.

مقاومت در برابر تداخل: چون سیگنال‌های PWM ماهیت دیجیتالی دارند، آنها در مقایسه با سیگنال‌های آنالوگ کمتر تحت تأثیر نویز هستند.

انعطاف‌پذیری: PWM می‌تواند در انواع کاربردها مانند کنترل موتور، تبدیل توان، تقویت‌کننده صوتی و غیره استفاده شود.

معایب PWM

تداخل الکترومغناطیسی (EMI): سوئیچینگ سریع سیگنال‌های PWM می‌تواند تداخل الکترومغناطیسی ایجاد کند و اقدامات مناسبی برای کاهش این اثر لازم است.

پیچیدگی طراحی: کنترل PWM با دقت بالا نیاز به طراحی مدار پیچیده دارد.

تلفات سوئیچینگ: چون کلیاً کارایی بیشتری نسبت به تنظیم خطی دارد، اما هنوز تلفاتی در لحظه سوئیچینگ وجود دارد.

حوزه کاربرد

کنترل موتور: برای کنترل سرعت و جهت موتور DC استفاده می‌شود.

تبدیل توان: مانند مبدل DC/AC، مبدل DC/DC.

روشنایی LED: درخشندگی LED با استفاده از PWM کنترل می‌شود.

تقویت‌کننده صوتی: طراحی برای تقویت‌کننده‌های صوتی با کیفیت بالا.

روند توسعه

• فرکانس و دقت بالاتر

• کنترل هوشمند

• یکپارچه‌سازی و کوچک‌سازی

خلاصه

مدولاسیون عرض پالس (PWM) یک فناوری الکترونیکی بسیار مهم است که مزایای کارایی و صرفه‌جویی در انرژی، دقت بالا، سرعت پاسخ سریع و قابلیت اطمینان بالا را دارد. با پیشرفت مداوم فناوری الکترونیک، فناوری PWM در حوزه‌های بیشتری کاربرد خواهد یافت و به تجدید و بهبود مداوم خواهد پرداخت.