Modulacja szerokości impulsów
Dziś Modulacja szerokości impulsów to temat, który budzi duże zainteresowanie w społeczeństwie. Wraz z postępem technologii i globalizacją Modulacja szerokości impulsów stał się podstawowym elementem życia ludzi. Jej wpływ sięga od gospodarki, polityki, kultury po codzienne życie każdej jednostki. W tym artykule przyjrzymy się różnym aspektom Modulacja szerokości impulsów i temu, jak zmieniał się on na przestrzeni czasu. Od jego początków po znaczenie w dzisiejszym świecie, Modulacja szerokości impulsów jest tematem, który w najbliższej przyszłości będzie nadal wywoływał debaty i kontrowersje.
Modulacja szerokości impulsów, PWM (od ang. pulse-width modulation) – metoda regulacji sygnału prądowego lub napięciowego, o stałej amplitudzie i częstotliwości, polegająca na zmianie wypełnienia sygnału, używana w zasilaczach impulsowych, wzmacniaczach impulsowych i układach sterujących pracą silników elektrycznych. Układ PWM zasila urządzenie bezpośrednio lub przez filtr dolnoprzepustowy wygładzający zmiany natężenia prądu elektrycznego i napięcia.
Zasada działania
Modulacja szerokości impulsów jest najczęściej wykonywana poprzez przełączenie tranzystorów lub tyrystorów pomiędzy stanem przewodzenia a stanem zaporowym. W stanie zaporowym prąd praktycznie nie płynie, nie występują więc straty mocy. W stanie przewodzenia występuje niewielki spadek napięcia na układzie sterującym, jednak jest on minimalny w stosunku do mocy przekazywanej, co skutkuje największą sprawnością energetyczną układu regulacyjnego. Zasilanie metodą PWM pozwala na uzyskanie dużej dokładności i łatwości sterowania urządzeniem.
Długości impulsów w tej metodzie obliczane są albo przez wbudowany mikroprocesor, albo też otrzymywane analogowo poprzez porównywanie sygnału modulowanego (np. sinusoidy) z sygnałem modulującym o większej częstotliwości (np. przebiegu piłokształtnego). Porównywanie dokonywane jest w komparatorze, którego wyjście używane jest do sterowania odpowiednimi elementami przełączającymi.
Zastosowanie
Metoda PWM jest stosowana do zasilania i kontrolowania pracy urządzeń elektrycznych w następujący sposób:
- Jeśli źródło energii dostarcza napięcie stałe, wówczas PWM wykorzystana w falowniku pozwala na zasilanie urządzeń pracujących pod napięciem przemiennym.
- Jeśli źródło energii dostarcza napięcie przemienne, którego częstotliwość musi być dostosowana do warunków pracy, wówczas PWM wykorzystywana jest w przetwornicach częstotliwości.
W telekomunikacji cyfrowej PWM jest jedną z metod modulacji sygnału cyfrowego.
