Mikä on PWM?

Mikä on PWM?

PWM-pulssien leveyden modulaation määritelmä

PWM (pulse width modulation) on menetelmä analogisten signaalitasojen digitaaliseen koodaamiseen. Pulssien sarjan leveyden modulaatiolla saavutetaan haluttu analoginen signaali.

Toimintaperiaate

PWM-teknologian perusperiaate on käyttää mikroprosessorin digitaalista ulostuloa analogisen piirin ohjaamiseen. Kiinteän taajuuden neliömuodoinen signaali toimii taajuussignaalina, ja ulostulon keskimääräistä jännitettä ohjataan muuttamalla neliönleikkauksen tiheyttä (eli korkean tason ajan suhde jaksoon).

PWM:n etumatka

Korkea tehokkuus: Koska PWM käyttää täysin päällä tai pois kytkentää, eikä osittain päälle kuin lineaariregulaattori, voiman kulutus ja lämpöntuotanto voidaan merkittävästi vähentää.

Helppo ohjata: Ulostulon jännite tai teho voidaan helposti säätää muuttamalla tiheyttä.

Häiriökiinteyys: Koska PWM-signaalit ovat digitaalisia luonteeltaan, ne ovat vähemmän alttiita häiriölle kuin analogiset signaalit.

Joustavuus: PWM voidaan käyttää monissa sovelluksissa, kuten moottorin ohjauksessa, tehonmuunnoksessa, äänivahvistimissa ja niin edelleen.

PWM:n haitat

Sähkömagneettinen häiriö (EMI): PWM-signaalien nopea kytkentä voi aiheuttaa sähkömagneettista häiriötä, ja tarvitaan sopivia toimenpiteitä tämän vaikutuksen vähentämiseksi.

Suunnittelun monimutkaisuus: Korkean tarkkuuden PWM-ohjauksen saavuttaminen vaatii monimutkaisen piirin suunnittelun.

Kytkentämenetykset: Vaikka se on yleensä tehokkaampi kuin lineaariregulaatio, on silti tietty menetys kytkennän hetkellä.

Sovellusalat

Moottorin ohjaus: Käytetään DC-moottorin nopeuden ja suunnan ohjaamiseen.

Tehonmuunnos: kuten DC/AC-inversio, DC/DC-muunnin.

LED-valaistus: LED:n kirkkaus ohjataan PWM:llä.

Äänivahvistin: Suunniteltu korkealaatuisten äänivahvistimien käyttöön.

Kehityssuunta

• Korkeampi taajuus ja tarkkuus

• Älykäs ohjaus

• Integrointi ja miniaturisointi

Yhteenveto

PWM-pulssien leveyden modulaatio on erittäin tärkeä sähkötekniikka, jolla on etuja kuten korkea tehokkuus ja energiansäästö, korkea tarkkuus, nopea vastausnopeus ja korkea luotettavuus. Sähkötekniikan jatkuvan kehityksen myötä PWM-teknologiaa sovelletaan yhä useammin ja sitä kehitetään jatkuvasti uudelleen.