Wat is PWM (pulsbreedtemodulatie)?

Methode waarbij bij een vaste periode de tijd dat de uitgang hoog is wordt gevarieerd om de gemiddelde spanning of het vermogen in te stellen. Wordt gebruikt voor het regelen van de helderheid van leds of de snelheid van motoren.

Japanse benaming: PWM(パルス幅変調)

“PWM (pulsbreedtemodulatie)” komt voor in 6 oefenvragen uit 4 onderwerpen, bijv. Embedded systemen en firmware, Vermogenshalfgeleiders, A/D- en D/A-conversie.

Vakgebied: Embedded systemen en firmware

Nu oefenen: vragen over PWM (pulsbreedtemodulatie)

Wat bepaalt de uitgangsspanning bij de methode waarbij een microcontroller een PWM-signaal door een laagdoorlaatfilter stuurt om een analoge spanning te maken?

  1. ADe duty cycle van de pulsen (het aandeel van de periode waarin het signaal aan is)
  2. BDe kleur van de pulsen
  3. CDe geheugencapaciteit van de microcontroller
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. De duty cycle van de pulsen (het aandeel van de periode waarin het signaal aan is)

Wanneer een PWM-signaal met een laagdoorlaatfilter wordt gemiddeld, wordt de uitgangsspanning "amplitude × duty cycle"; bij 5 V en 40% is dat circa 2 V. De resolutie wordt bepaald door het aantal timertellen en het rimpel neemt af als de PWM-frequentie ruim boven de afsnijfrequentie van het filter ligt. Omdat een analoge spanning kan worden gemaakt zonder aparte DAC, wordt de methode gebruikt voor het dimmen van LED's, het regelen van motortoerental en eenvoudige geluidsuitvoer; responssnelheid en nauwkeurigheid zijn echter een afweging ten opzichte van de rimpel.

Bij een PWM-signaal met een periode van 1000 tellen staat de uitgang slechts gedurende 250 tellen van elke periode op 1 (High). Wat is de dutycycle?

  1. A75 %
  2. B25 %
  3. C250 %
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. 25 %

De dutycycle is het aandeel van de periode waarin de uitgang High is: 250 ÷ 1000 = 25 %. PWM (pulsbreedtemodulatie) regelt de gemiddelde spanning of het vermogen door bij een vaste periode de tijdsduur van High te variëren. De timer van een microcontroller kan zonder tussenkomst van de CPU voortdurend een PWM-signaal geven door de tellerwaarde te vergelijken met een vergelijkingswaarde en de uitgang om te schakelen.

“PWM (pulsbreedtemodulatie)” in de toelichting

Vragen met “PWM (pulsbreedtemodulatie)” (6)

  1. Wat bepaalt de uitgangsspanning bij de methode waarbij een microcontroller een PWM-signaal door een laagdoorlaatfilter stuurt om een analoge spanning te maken?
  2. Bij een PWM-signaal met een periode van 1000 tellen staat de uitgang slechts gedurende 250 tellen van elke periode op 1 (High). Wat is de dutycycle?
  3. Hoe verandert de spanning over een condensator wanneer er voortdurend een constante stroom door vloeit?
  4. Wat is de belangrijkste rol van een omvormer (inverter) in de vermogenselektronica?
  5. Hoeveel schakelcomponenten worden gebruikt in een gebruikelijke driefaseomvormer voor het aandrijven van een driefasemotor?
  6. Welke methode wordt bij microcontrollers veel gebruikt om de helderheid van een LED of het toerental van een motor te regelen?

Verwante termen

Microcontroller (MCU) Duty cycle Afsnijfrequentie (cutoff frequency) Via Baudrate Bootloader Brown-outdetectie Contactstuiteren (switch bounce) Debounce GPIO

Naar de woordenlijst