PWMsäätöä

PWMsäätöä on pulssileveysmodulaation (PWM) avulla toteutettavaa energianhallintaa, jossa kohteelle toimitettava teho säädetään vaihtamalla kytkimen on- ja off-tilan kestoa toistuvasti tietyllä taajuudella. Säädön keskeisin parametri on duty cycle, eli kytkimen on-aika ja periodin suhde. Keskiarvoinen jännite tai virta kohteeseen on käytännössä duty cycleen sidottu, mikä mahdollistaa tehokkaan ja nopean säätöetäisyyden ilman jatkuvaa analogista säätöä.

Periaatteessa PWM-käyttö koostuu nopeasta kytkimestä, kuormasta ja ohjauslogiikasta. Kun kytkin on päällä, kohde saa jännitettä, ja kun se on poissa, virta katkeaa. Toistuvasti vaihteleva duty cycle muokkaa kohteen keskiarvoa. Joissain sovelluksissa kohde kierrottuun tai kuormaan liitetään suodatin, jolloin saadaan tasaisempi DC-virta tai jännite. Matalasalduskykyisessä käytössä voi olla suora PWM-ohjaus ilman suurta suodatusta.

Sovelluskohteita ovat DC-moottorit ja niiden nopeuden hallinta, LED-himmentäminen sekä teholähteet ja invertterit. SPWM-tekniikkaa käytetään usein puhuvissa muuntajissa, joissa PWM-teknologiaa muokataan käyttämään siniaalista ulostuloa.

Toteutuksessa kiinnitetään huomiota taajuuteen, dead time -varmistuksiin, lämmönhallintaan, häiriön vaimennukseen ja suojausmekanismien suunnitteluun. PWMsäätö tarjoaa korkean energiatehokkuuden ja nopean vasteen, mutta aiheuttaa kytkinhäviöitä sekä sähkömagneettista säteilyä, jolloin tarvitaan suojauksia ja sovitettua kuormaa.