PWMってどういう意味ですか？

pwm は「パルス幅変調」を意味し、パルス幅変調は、対応する負荷の変化に応じてトランジスタのベースまたは MOS チューブのゲートのバイアスを変調し、トランジスタまたはトランジスタの変化を実現するアナログ制御方式です。 MOS管の通電時間によりスイッチング安定化電源の出力変化を実現し、使用条件が変化しても電源の出力電圧を一定に保つことができるマイコンのデジタル信号を利用する方式です。アナログ回路を制御する非常に有効な技術で、計測、通信から電力制御、変換まで幅広い分野で使用されています。

#このチュートリアルの動作環境: Windows 10 システム、Dell G3 コンピューター。

pwm とはどういう意味ですか?

PWM は一般にパルス幅変調を指します。 (外国名: Pulse width modulation)

パルス幅変調は、対応する負荷の変化に応じてトランジスタのベースまたは MOS 管ゲートのバイアスを変調し、トランジスタまたはMOS 管の導通時間の変化は、スイッチング安定化電源の出力の変化をもたらします。この方式は、使用条件が変化しても電源の出力電圧を一定に保つことができ、マイコンのデジタル信号を利用してアナログ回路を制御する場合に非常に有効な技術です。計測や通信から電力制御や変換に至るまで、さまざまな分野で広く使用されています。

基本原理編集レポート

パルス幅変調(PWM)の基本原理：制御方式は、インバータ回路のスイッチング素子のオンオフを制御し、出力端が振幅が等しいものの幅が一貫していないパルスが連続している場合は、正弦波や目的の波形の代わりにこれらのパルスを使用します。つまり、出力波形の半周期に複数のパルスが発生するため、各パルスの等価電圧は正弦波となり、低次高調波の少ない滑らかな出力が得られます。一定の規則に従って各パルスの幅を変調すると、インバータ回路の出力電圧が変化するだけでなく、出力周波数も変化します[1]。

たとえば、正弦半波波形を N 等分した場合、正弦半波は次のようにみなすことができます。 N個がつながったパルスで構成される波形。これらのパルスの幅はπ/nですが、振幅が異なり、パルスの頂点は水平な直線ではなく曲線となり、各パルスの振幅は正弦波状に変化します。上記のパルス シーケンスを、振幅は等しいが幅が等しくない同じ数の矩形パルス シーケンスで置き換える場合は、矩形パルスの中点を対応する正弦分割の中点と一致させ、その面積 (つまりインパルス) を作ります。方形パルスと対応する正弦部分が等しい場合、一連のパルス シーケンス、つまり PWM 波形が得られます。各パルスの幅が正弦波の法則に従って変化することがわかります。等しいインパルスは同じ効果を持つという原理に従って、PWM 波形と正弦半波は等価です。正弦波の負の半サイクルについても、同じ方法を使用して PWM 波形を取得できます。

PWM波形では、各パルスの振幅は等しいため、等価出力正弦波の振幅を変更したい場合は、同じ比例係数に従って各パルスの幅を変更するだけで済みます。したがって、AC-DC - ACコンバータでは、PWMインバータ回路が出力するパルス電圧はDC側電圧の振幅となります。

上記の原理に基づいて、正弦波の周波数、振幅、半周期のパルス数を与えると、PWM 波形の各パルスの幅と間隔を正確に計算できます。この計算結果に応じて回路内の各スイッチング素子のオン・オフを制御することで、必要なPWM波形を得ることができます。図1にインバータが出力するPWM波のリアルタイム波形を示します。

関連知識の詳細については、FAQ 列をご覧ください。

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