PWMtaajuudet

PWM-taajuus tarkoittaa PWM-signaalin toistuvuusajankohtaa, eli kuinka usein pulssin leveyden muutos toistuu yhdessä sekunnissa. PWM-signaalissa kytkin vaihtaa tilaa nopeasti, ja ulostulon keskimääräinen jännite määräytyy pulssin päälläoloaikojen suhteesta. Tätä suhdetta kutsutaan duty cycleksi.

PWM-taajuutta käytetään monissa teho- ja virransäästöjärjestelmissä, kuten DC-DC-virtalähteissä, moottorinohjauksessa (esimerkiksi harjatonta moottoria tai asynkronimoottoria) sekä luokan D -kaiuttimissa sekä LED-himmennyksessä. Aina taajuus vaikuttaa sekä kuormituksen käytännön tuloksiin että sähkömagneettisiin haittoihin.

Taajuuden valinnassa on perusperiaate: korkea taajuus pienentää ulostulossa esiintyvää jännitteen vaihtelun virhettä ja mahdollistaa pienemmän ulostulolaitteen suodatuksen, mutta se lisää kytkentähäviöitä, sähkömagneettista säteilyä (EMI) ja rajoittaa käytettävissä olevaa duty-cycle-resoluutiota, jos ajastin on rajoitettu. Matala taajuus antaa paremman duty-resolution ja pienemmän EMI-vaikutuksen, mutta voi aiheuttaa suurempaa vuotota tai äänekästä rasitusta, sekä tarvitsee suuremman suodattimen.

Usein PWM-taajuuden asettaa järjestelmän ohjauslogiikka ja käyttöliittymä: mikrokontrollerin ajastin määrittää periodin; taajuus on f_clk divided by prescaler ja period. Käytännössä kun taajuutta nosta, duty-resolution pienenee, mikä voi heikentää säätöprecisiota.

Tyypillisiä arvoja ovat esimerkiksi 20 kHz:stä useisiin satoihin kHz:iin LED-himmennystä varten; moottorikäytössä tyypillisesti kymmeniä kilohertsejä; ääniä koskevissa Class D -laitteissa usein 100 kHz–1 MHz; tehopiireissä myös 100 kHz–1 MHz.