PWMAusgänge

PWMAusgänge, auch PWM-Ausgänge genannt, sind elektronische Ausgänge, die Pulsweitenmodulation verwenden, um eine variable mittlere Spannung oder Stromstärke zu erzeugen. Sie wechseln periodisch zwischen High- und Low-Zustand, wobei die Trägerfrequenz des Signals festgelegt ist. Der Duty Cycle – das Verhältnis der Einschaltzeit zur Gesamtperiode – bestimmt die durchschnittliche Ausgangsgröße. PWM-Ausgänge ermöglichen es, Lasten effizient zu regeln, ohne den Strom direkt ständig zu schalten.

PWMAusgänge werden typischerweise von Mikrocontrollern, digitalen Signalprozessoren, dedizierten PWM-Controllern oder Leistungstreibern bereitgestellt. In vielen Systemen arbeiten mehrere PWM-Kanäle synchronisiert. Die Ausgangsstufe kann push-pull oder Open-Drain sein; je nach Schaltungsziel ist ggf. eine externe Pull-up- oder Schutzschaltung nötig. Bei Anwendungen wie Brückenschaltungen oder H-Brücken kommt oft eine Dead-Time-Logik zum Einsatz, um Kurzschlüsse zwischen schaltenden Elementen zu vermeiden.

Typische Anwendungen liegen in der Motorsteuerung (DC-Motoren, Gleichstrom-/Schrittmotoren), der LED-Dimmung, Class-D-Verstärkern sowie in Leistungselektronik wie Buck- oder Boost-Wandlern. PWM-Signale dienen dort als Steuergröße für Regelschleifen und werden oft durch Filter oder das Lastverhalten in eine gewünschte Gleichgröße überführt.

Wichtige Designaspekte sind Frequenz, Auflösung (Anzahl der Duty-Cycle-Stufen) und die Leistungsfähigkeit des Ausgangstreibers. Höhere Frequenzen erhöhen die Bandbreite der Reglung, erzeugen aber mehr Switching-Verluste und EMI. Umgekehrt erleichtert eine niedrigere Frequenz die Glättung, kann aber zu hörbaren oder spürbaren Ripplen führen. Gute Layout- und Layoutpraktiken sowie geeignete Schutzmechanismen sind entscheidend.