PWMとは?
ぴーだぶりゅーえむ
PWMとは、電気信号のオン・オフの比率(デューティ比)を変化させることで出力を制御する変調方式のことです。
PWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)は、一定周期のパルス信号において、パルスが「オン(High)」である時間の割合(デューティ比)を変化させることで、平均的な出力電力や信号レベルを制御する技術です。
動作原理はシンプルで、周期が一定のまま「オン」の時間を長くするとデューティ比が上がり、平均電力が増加します。逆にオン時間を短くすると出力が下がります。これにより、デジタル信号でアナログ的な出力制御を実現できます。
PWMは幅広い分野で活用されています。
- モーター制御:デューティ比でモーター回転数を精密に調整
- LED調光:高速点滅のオン・オフ比で明るさを制御(ちらつき問題の原因にもなる)
- スイッチング電源:効率よく電圧を変換するDC-DCコンバータに採用
- 音声・音楽機器:デジタルアンプ(D級アンプ)での音声出力
- サーボモーター:ラジコンやロボットの角度制御
PWMの最大の利点は、スイッチング素子がオンかオフかの2状態しか取らないため、アナログ制御と比べて発熱が少なく変換効率が高いことです。マイコンや制御ICにPWM出力機能が内蔵されていることも多く、組み込みシステム開発において欠かせない制御方式の一つです。
使い方・例文
スマートフォンの画面の自動輝度調整や、PCの冷却ファンの回転数制御にPWMが使われており、身近な電子機器に広く組み込まれています。
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