Polsbreedtemodulatie (PWM) is een techniek die wordt gebruikt om het vermogen dat aan elektronische apparaten wordt geleverd te regelen door de dienstcyclus van een digitaal signaal te variëren. Het wordt op grote schaal gebruikt in motorbesturing, verlichting en communicatiesystemen. Het begrijpen hoe PWM-signalen worden gegenereerd, berekend en toegepast is essentieel voor het ontwerpen van efficiënte elektronische systemen.

Theorie van PWM Signaal Generatie

PWM signalen worden gegenereerd door het schakelen van een digitale uitgang tussen hoge en lage toestanden op een vaste frequentie. De belangrijkste parameter is de duty cyclus, die bepaalt het percentage van de tijd dat het signaal hoog blijft binnen elke cyclus. Een hogere duty cyclus betekent dat meer vermogen wordt geleverd, terwijl een lagere duty cyclus vermindert het vermogen.

Berekeningen voor PWM

De duty cycle (D) wordt berekend als:

D = (Ton / Ttotaal) × 100%

Wanneer Ton de tijd is waarop het signaal hoog blijft, en Ttotaal de totale periode van de cyclus is. Bijvoorbeeld, als de totale periode 1 milliseconde is en de hoge tijd 0,5 milliseconden, is de duty cyclus 50%.

Toepassingen van PWM

PWM wordt gebruikt in verschillende toepassingen, waaronder:

  • Motorsnelheidsregeling: De dienstcyclus aanpassen om de motorsnelheid te regelen.
  • LED Dimmen: Veranderende helderheid door het veranderen van de dienstcyclus.
  • Power Delivery: Efficiënt de stroomvoorziening regelen.
  • Communicatiesystemen: Coderen van gegevens door pulsmodulatie.