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제목 [기본] [베이치] 펄스 폭 변조(PWM)란? 등록일 2023.07.11 17:25
글쓴이 관리자 조회 400
안녕하세요. 앱솔루텍 입니다.

베이치일렉트릭코리아 '펄스 폭 변조(PWM)란?' 기술 자료입니다.

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PWM이란? PWM은 펄스 폭 변조라고도 합니다.

PWM(Pulse Width Modulation)은 마이크로프로세서의 디지털 출력을 통해 아날로그 회로를 제어하는 ​​방식입니다.

측정, 통신, 전력 제어 및 여러 분야의 변환에 널리 사용되는 매우 효과적인 기술입니다.

펄스 폭 변조 이론


전자 기술의 발달로 위상 전압 제어 PWM, 펄스 폭 PWM 방식, 랜덤 PWM, SPWM 방식, 라인 전압 제어 PWM 등 다양한 PWM 기술이 등장했으며,

니켈 수소 배터리 스마트 충전기도 PWM을 사용합니다.

이는 펄스 폭이 PWM 파형과 동일한 각 펄스 트레인을 뜻합니다.

그리고 FM은 펄스 열의 주기를 변경하여 실현할 수 있으며 펄스 폭 또는 듀티 사이클을 변경하여 전압을 조절할 수 있습니다.

적절한 제어 방법을 사용하여 전압 및 주파수 조정을 실현할 수 있습니다.

PWM 주기와 PWM 듀티 사이클을 조정하여 충전 전류를 얻을 수 있습니다.

아날로그 전압 및 전류는 자동차 라디오 볼륨 제어와 같은 제어에 직접 사용할 수 있습니다.

간단한 아날로그 라디오에서 노브는 가변 저항에 연결됩니다.

노브를 돌리면 저항 값이 커지거나 작아집니다.

저항을 통해 흐르는 전류도 증가하거나 감소하여 스피커를 구동하는 전류를 변경하여 그에 따라 볼륨이 커지거나 작아집니다.

라디오와 마찬가지로 아날로그 회로의 출력과 입력은 비례합니다.



펄스폭변조.png

아날로그 제어가 직관적이고 단순해 보이지만 항상 경제적이거나 실현 가능한 것은 아닙니다.

우선 아날로그 회로는 시간이 지남에 따라 드리프트하는 경향이 있어 조정하기 어렵습니다.

이 문제를 해결할 수 있는 정밀 아날로그 회로는 때때로 매우 크고 무겁고(예: 구형 가정용 스테레오 장비) 비쌉니다.

아날로그 회로는 또한 노이즈에 매우 민감할 수 있습니다.

노이즈나 교란은 확실히 현재 값의 크기가 변경될 수 있습니다.

디지털 방식으로 제어되는 아날로그 회로는 시스템 비용과 전력 소비를 크게 줄일 수 있습니다.

또한 많은 마이크로컨트롤러와 DSP에 온칩 PWM 컨트롤러가 포함되어 있어 디지털 제어를 더 쉽게 구현할 수 있습니다.

PWM의 장점


펄스 폭 변조의 한 가지 장점은 프로세서에서 제어되는 시스템까지의 PWM 신호가 모두 디지털 형식이며 디지털-아날로그 변환이 필요하지 않기 때문에

가변 주파수 드라이브의 효율성이 크게 향상된다는 것입니다.

신호를 디지털 형태로 유지함으로써 노이즈의 영향을 최소화할 수 있습니다.

노이즈가 논리 1을 논리 0으로 바꾸거나 논리 0을 논리 1로 바꿀 정도로 강해야 디지털 신호에 영향을 줄 수 있습니다.

아날로그 제어와 비교하여 PWM의 또 다른 장점은 향상된 노이즈 저항이며, 이것이 때때로 PWM이 통신에 사용되는 주된 이유입니다.

아날로그 신호에서 PWM으로 변경하면 통신 거리를 크게 확장할 수 있습니다.

수신단에서는 적절한 RC 또는 LC 네트워크를 통해 변조된 고주파 구형파를 제거하고 신호를 아날로그 형태로 되돌릴 수 있습니다.

펄스 폭 변조 이론의 이러한 장점으로 인해 PWM 기술은 벡터 인버터에 널리 적용됩니다.

간단히 말씀드리자면, PWM 펄스 폭 변조는 경제적이고 공간 절약적이며 노이즈 방지이므로 많은 엔지니어링 설계에서 펄스 폭 변조를 적용할 가치가 있습니다.



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