Pulse Width Modulation (PWM)

مقدار dc یک سیگنال ولتاژ رو به صورت مقدار میانگین ولتاژ تعریف می‌کنیم. گاهی نیاز داریم که مقدار متوسط ولتاژ تحت کنترل باشد. برای ین منظور از روش‌های مختلفی برای تغییر سطح ولتاژ dc می‌تواناستفاده کرد که یکی از این روش‌ها استفاده از روش مدلاسیون عرض پالس است. در این روش با تاثی دادن یک پالس PWM می‌توان مقدار dc ولتاژ را تغییر داد.

یک سیگنال PWM مبتنی بر مفهومی بنام چرخ زمانی duty cycle است. یک duty cycle ، به صورت نسبت زمان روشن بودن یک سیگنال به کل بازه زمانی یک دوره تناوب تعریف می‌کنیم. به زبانی ساده تر سیگنال PWM در یک دوره تناوب به اندازه t_on مقدار HIGH داشته باشد در این صورت چرخه زمانی روا به این صورت تعریف می‌کنیم:

duty cycle = t_on / T

مقدار duty cycle اغلب به صورت درصد نشان داده می‌شود و عبارتست از:

duty cycle (%) = duty cycle * 100

یکی از روش‌های تولید پالس PWM مقایسه سیگنال موردنظر با یک سیگنال دندان اره‌ای است. در جاهایی کهسیگنال بزرگتر از سیگنال دندان اره‌ای است، سیگنال PWM در مد HIGH قرار می‌گیرد. و زمانی که مقدار سیگنال از سیگنال دندان اره‌ای مقدار کمتری داشته باشد، PWM در مد LOW قرار خواهد داشت.

به عنوان یک مثال، یک سیگنال با مقدار 5vdc را در نظر بگیرید. اگر سیگنال PWM با  چرخه زمانی 50% بر روی آن تاثیر بگذارد در این صورت مقدار متوسط ولتاژ dc، 2.5 ولت خواهد شد.

مدلاسیون عرض پالس در سطح وسیعی از کاربرد‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد که یکی از جالب‌ترین کاربرد‌های آن کنترل سرعت فن سیستم‌های کامپیوتری استPC fan controlling . فن‌ها در سیتم‌های کامپوتری موتور‌های کوچکی هستند که از ولتاژ dc تغذیه می‌کنند. با افزایش ولتاژ ورودی فن می‌توان به راحتی سرعت آنها را کنترل کرد.

سیستم کنترل سرعت فن کامپیوتر متناسب با دمای پردازنده سرعت فن را از حدود 30 تا 100 درصد حداکثر سرعت تغییر می‌دهد.

کاربردهای بسیار زیاد دیگری هم وجود دارند که در اینجا به یکی از آنها اشاره شد و به راحتی می‌توانید با یک جستجوی کوچک در اینترنت کاربرد‌های دیگر آنها را هم ببینید.

منبع: Pulse-width modulation - Wikipedia