PWMとは何か
PWMとは何ですか？
PWMパルス幅変調の定義
PWMパルス幅変調（PWM）は、アナログ信号レベルをデジタルでエンコードする方法です。一連のパルスの幅を変調することで、所望のアナログ信号に等価な信号が得られます。
動作原理
PWM技術の基本原理は、マイクロプロセッサのデジタル出力を用いてアナログ回路を制御することです。固定周波数の矩形波を搬送信号として使用し、矩形波のデューティ比（つまりハイレベル時間と周期の比率）を変更することで出力信号の平均電圧を制御します。
PWMの利点
高効率: PWMは線形規制のように部分的にオンではなく、完全にオンまたは完全にオフの切り替え状態を使用するため、消費電力と発熱を大幅に削減できます。
制御が容易: デューティ比を変更することで、出力電圧や出力電力を簡単に調整できます。
ノイズ耐性: PWM信号は本質的にデジタルであるため、アナログ信号よりもノイズに影響されにくいです。
柔軟性: PWMはモータ制御、電力変換、オーディオアンプなど、さまざまなアプリケーションで使用できます。
PWMの欠点
電磁干渉（EMI）: PWM信号の高速切り替えは電磁干渉を生じさせる可能性があり、この影響を減らすためには適切な対策が必要です。
設計の複雑さ: 高精度のPWM制御を達成するには複雑な回路設計が必要です。
切り替え損失: 線形規制よりも一般的には効率的ですが、切り替え時に一定の損失があります。
応用分野
モータ制御: DCモータの速度と方向を制御するために使用されます。
電力変換: 例えばDC/ACインバータ、DC/DCコンバータ。
LED照明: LEDの明るさをPWMで制御します。
オーディオアンプ: 高音質オーディオアンプの設計。
開発動向
より高い周波数と精度
知能制御
統合と小型化
まとめ
PWMパルス幅変調は非常に重要な電子技術であり、高効率・省エネルギー、高精度、高速応答性、高信頼性などの利点があります。電子技術の継続的な発展とともに、PWM技術はさらに多くの分野で応用され、継続的に革新と改善が行われます。
