PWMohjausta

PWM-ohjaus, eli pulssileveysmodulaatio, on sähköinen ohjausmenetelmä, jolla kuorman keskimääräinen jännite säädetään muuttamalla pulssin kestoa suhteessa koko jakson kestoon. Duty cycle (käytännössä pulssin on-aika suhteessa jaksoon) määrittää, kuinka paljon tehoa kuorma saa.

PWM-signaali vaihtaa 0 voltin ja lähdejännitteen välillä, jolloin kuorma kokee keskimääräisen jännitteen D × V, jossa D on duty cycle (0–1) ja V on lähdejännite. Jännitteen säädön lisäksi PWM mahdollistaa nopeat vasteajat ja helpon ohjauksen mikrokontrollerilla tai erillisellä PWM-ohjaimella.

Toteutus perustuu kytkimien hallintaan: näytöt voivat olla kaksitasoisia (päivä jännite tai ei-jännite) tai kolmitasoisia esimerkiksi kolmenvaiheisissa moottoreissa. Yleensä käytetään ajastimia ja vertailijoita, ja H-bridge- tai puolijohde-sillan yhteydessä on vältettävä yhtäaikaista johtumista (dead time) suojaksi laukaisuilta. PWM voidaan generoida kiinteällä taajuudella tai muuttuvalla taajuudella sekä erilaisilla modulaatiokuvioilla, kuten perinteisellä PWM:llä, sine PWM:llä tai tilāve PWMs:llä.

Sovelluksia ovat DC- ja BLDC-moottorien nopeuden säätö, askelemoottorit, LED-dimminen, sekä yleisissä switching- ja Class D -virtalähteissä sekä vahvistimissa. Edut ovat korkea hyötysuhde, pienet lämmitykset ja nopea reagointi; haittoja ovat hallittava sähkömagneettinen häiriö (EMI), kytkinhäviöt sekä mahdollinen ääni tai värinöitä, jos taajuus osuu kuuluville alueille. PWM-taajuus tyypillisesti lähtee useista kilohertseistä ja voi olla kymmeniä kilohertsejä moottorikäytössä.