PWM arba PWM (impulso pločio moduliacija) – impulsų pločio moduliacija- Šis metodas skirtas įtampos ir srovės dydžiui valdyti. PWM veiksmas yra pakeisti pastovios amplitudės ir pastovaus dažnio impulso plotį.

PWM reguliavimo savybės naudojamos impulsų keitikliuose ir variklio valdymo grandinėse nuolatinė srovė arba šviesos diodų ryškumą.

PWM veikimo principas

PWM veikimo principas, kaip rodo pats pavadinimas, yra pakeisti signalo impulso plotį. Naudojant impulsų pločio moduliavimo metodą, signalo dažnis ir amplitudė išlieka pastovūs. Svarbiausias PWM signalo parametras yra darbo ciklas, kurį galima nustatyti pagal šią formulę:

Taip pat galima pastebėti, kad didelio ir žemo signalo laiko suma lemia signalo periodą:

• Tona – laikas aukštas lygis
• Toff – laikas žemas lygis
• T – signalo periodas

Signalo didžiausias ir žemas laikas parodytas apatiniame paveikslėlyje. Įtampa U1 yra aukšto lygio signalo būsena, ty jo amplitudė.

Toliau pateiktame paveikslėlyje yra PWM signalo pavyzdys su konkrečiu aukštu ir žemu laiko intervalu.

PWM darbo ciklo skaičiavimas

PWM darbo ciklo apskaičiavimas naudojant pavyzdį:

Norėdami apskaičiuoti procentinį užpildymo koeficientą, turite atlikti panašius skaičiavimus ir padauginti rezultatą iš 100%:

Kaip matyti iš skaičiavimo, šiame pavyzdyje signalui (aukštam lygiui) būdingas užpildymas, lygus 0,357 arba kitaip 37,5%. Užpildymo koeficientas yra abstrakti reikšmė.

Svarbi impulsų pločio moduliavimo charakteristika taip pat gali būti signalo dažnis, kuris apskaičiuojamas pagal formulę:

Mūsų pavyzdyje T reikšmė turėtų būti paimta sekundėmis, kad formulės vienetai sutaptų. Kadangi dažnio formulė yra 1/sek, tai konvertuokime 800ms į 0,8s.

Dėl galimybės reguliuoti impulso plotį galima keisti, pavyzdžiui, vidutinę įtampos vertę. Toliau pateiktame paveikslėlyje pavaizduoti skirtingi darbo ciklai, išlaikant tą patį signalo dažnį ir tą pačią amplitudę.

Norėdami apskaičiuoti vidutinę PWM įtampą, turite žinoti darbo ciklą, nes vidutinė įtampa yra darbo ciklo ir signalo įtampos amplitudės sandauga.
Pavyzdžiui, darbo ciklas buvo lygus 37,5% (0,357), o įtampos amplitudė U1 = 12V duos vidutinę įtampą Uav:

Šiuo atveju vidutinė PWM signalo įtampa yra 4,5 V.

PWM suteikia labai paprastą galimybę sumažinti įtampą diapazone nuo maitinimo įtampos U1 iki 0. Tai gali būti naudojama, pavyzdžiui, nuolatinės srovės (nuolatinės srovės) variklio, maitinamo vidutine įtampos verte, sukimosi greičiui.

PWM signalas gali būti generuojamas mikrovaldikliu arba analogine grandine. Signalas iš tokių grandinių pasižymi žema įtampa ir labai maža išėjimo srove. Jei reikia reguliuoti galingas apkrovas, reikia naudoti valdymo sistemą, pavyzdžiui, naudojant tranzistorių.

Tai gali būti dvipolis arba lauko tranzistorius. Tolesniuose pavyzdžiuose jis bus naudojamas.

PWM signalas į tranzistoriaus VT1 bazę tiekiamas per rezistorių R1, kitaip tariant, tranzistorius VT1 įsijungia ir išsijungia pasikeitus signalui. Tai panaši į situaciją, kai tranzistorius gali būti pakeistas įprastu jungikliu, kaip parodyta toliau:

Kai jungiklis uždarytas, šviesos diodas maitinamas per rezistorių R2 (srovės ribojimas), kurio įtampa yra 12 V. O kai jungiklis atidarytas, grandinė nutrūksta ir šviesos diodas užgęsta. Toks perjungimas žemu dažniu sukels .

Tačiau, jei reikia reguliuoti šviesos diodų intensyvumą, būtina padidinti PWM signalo dažnį, kad būtų galima apgauti žmogaus akį. Teoriškai perjungimas 50 Hz dažniu žmogaus akiai nebėra nematomas, dėl to sumažėja šviesos diodo ryškumas.

Kuo mažesnis darbo ciklas, tuo silpnesnis bus šviesos diodas, nes šviesos diodas degs trumpiau per vieną laikotarpį.

Galima naudoti tą patį principą ir panašią schemą. Tačiau variklio atveju būtina naudoti didesnį perjungimo dažnį (virš 15-20 kHz) dėl dviejų priežasčių.

Pirmasis iš jų yra susijęs su garsu, kurį gali skleisti variklis (nemalonus girgždėjimas). 15-20 kHz dažnis yra teorinė žmogaus ausies girdimumo riba, todėl dažniai, viršijantys šią ribą, bus negirdimi.

Antrasis klausimas susijęs su variklio stabilumu. Kai variklis važiuoja žemo dažnio signalu ir žemu darbo ciklu, variklio sūkiai bus nestabilūs arba gali visiškai sustoti. Todėl kuo didesnis PWM signalo dažnis, tuo didesnis vidutinės išėjimo įtampos stabilumas. Taip pat yra mažesnis įtampos pulsavimas.

Tačiau neturėtumėte per daug padidinti PWM signalo dažnio, nes esant dideliems dažniams tranzistorius gali nespėti visiškai atsidaryti ar užsidaryti, o valdymo grandinė neveiks tinkamai. Tai ypač pasakytina apie lauko tranzistorius, kur įkrovimo laikas gali būti gana ilgas, priklausomai nuo konstrukcijos.

Per didelis PWM signalo dažnis taip pat padidina tranzistoriaus nuostolius, nes kiekvienas perjungimas sukelia energijos nuostolius. Valdant dideles sroves aukštais dažniais, būtina pasirinkti greitaeigį tranzistorių su mažu laidumo varža.

Valdydami nepamirškite naudoti diodo, kad apsaugotumėte tranzistorių VT1 nuo indukcijos viršįtampių, atsirandančių, kai tranzistorius yra išjungtas. Dėl diodo naudojimo indukcinis impulsas išleidžiamas per jį ir vidinę variklio varžą, taip apsaugant tranzistorių.

Norėdami išlyginti galios viršįtampius tarp variklio gnybtų, lygiagrečiai prie jų galite prijungti nedidelį kondensatorių (100nF), kuris stabilizuos įtampą tarp nuoseklių tranzistoriaus perjungimų. Tai taip pat sumažins triukšmą, kurį sukelia dažnas tranzistoriaus VT1 perjungimas.

Vienas iš būdų, kaip žymiai sumažinti radijo grandinių galios komponentų šildymo nuostolius, yra įrenginių perjungimo darbo režimų naudojimas. Tokiose sistemose elektros galios komponentas yra arba atviras – šiuo metu joje praktiškai nėra nulinio įtampos kritimo, arba atviras – šiuo metu į jį tiekiama nulinė srovė. Galios sklaidą galima apskaičiuoti padauginus srovę ir įtampą. Šiuo režimu galima pasiekti koeficientą naudingas veiksmas apie 75-80% ar daugiau.

Kas yra PWM?

Norint gauti reikiamos formos signalą išėjime, maitinimo jungiklis turi būti atidarytas tik tam tikrą laiką, proporcingą apskaičiuotiems išėjimo įtampos rodikliams. Tai yra impulsų pločio moduliacijos (PWM) principas. Tada tokios formos signalas, susidedantis iš įvairaus pločio impulsų, patenka į filtro sritį, remiantis induktoriumi ir kondensatoriumi. Po konvertavimo išvestis bus beveik idealus reikiamos formos signalas.

PWM taikymo sritis nėra ribojama impulsiniai šaltiniai maitinimo šaltiniai, stabilizatoriai ir įtampos keitikliai. Naudojant šį principą kuriant galingą garso stiprintuvą, galima žymiai sumažinti įrenginio energijos sąnaudas, miniatiūrizuoti grandinę ir optimizuoti šilumos perdavimo sistemą. Trūkumai apima vidutinę išvesties signalo kokybę.

PWM signalų formavimas

Sukurti norimos formos PWM signalus gana sunku. Tačiau pramonė šiandien gali džiaugtis nuostabiais specialiais lustais, žinomais kaip PWM valdikliai. Jie yra nebrangūs ir visiškai išsprendžia impulso pločio signalo generavimo problemą. Susipažinimas su jų tipine konstrukcija padės naršyti tokių valdiklių struktūrą ir jų naudojimą.

Standartinė PWM valdiklio grandinė turi šiuos išėjimus:

• Bendra išvestis (GND). Jis įgyvendinamas kaip kojelė, kuri yra prijungta prie bendro prietaiso maitinimo grandinės laido.
• Maitinimo kaištis (VC). Atsakingas už grandinės maitinimo tiekimą. Svarbu nepainioti jo su kaimynu panašiu pavadinimu – VCC kaiščiu.
• Galios valdymo kaištis (VCC). Paprastai PWM valdiklio lustas perima galios tranzistorių (dvipolio arba lauko efekto) valdymą. Jei išėjimo įtampa sumažėja, tranzistoriai atsidarys tik iš dalies, o ne visiškai. Greitai įkaista, jie greitai suges, negalės susidoroti su apkrova. Norint atmesti šią galimybę, būtina stebėti maitinimo įtampą mikroschemos įėjime ir neleisti jai viršyti projektinio ženklo. Jei šio kaiščio įtampa nukrenta žemiau nustatytos specialiai šiam valdikliui, valdymo įtaisas išsijungia. Paprastai šis kaištis yra tiesiogiai prijungtas prie VC kaiščio.

Išėjimo valdymo įtampa (OUT)

Mikroschemos kontaktų skaičių lemia jo konstrukcija ir veikimo principas. Ne visada įmanoma iš karto suprasti sudėtingus terminus, bet pabandykime pabrėžti esmę. Ant 2 kaiščių yra mikroschemos, kurios valdo stūmimo ir traukimo (dvigubos rankos) kaskadas (pavyzdžiai: tiltas, pusiau tiltas, 2 taktų atvirkštinis keitiklis). Taip pat yra PWM valdiklių analogų, skirtų vieno galo (vienos rankos) kaskadoms valdyti (pavyzdžiai: pirmyn/atgal, boost/buck, invertuojant).

Be to, išėjimo pakopa gali būti vieno arba dviejų ciklų. Push-pull daugiausia naudojamas valdyti nuo įtampos priklausomą FET. Norint greitai uždaryti, būtina greitai iškrauti vartų šaltinio ir vartų išleidimo kondensatorius. Tam naudojama valdiklio stūmimo išėjimo pakopa, kurios užduotis yra užtikrinti, kad išėjimas būtų trumpinamas į bendrą kabelį, jei reikia uždaryti lauko tranzistorių.

Didelės galios PWM valdikliai taip pat gali turėti išvesties jungiklių valdiklius (tvarkykles). Kaip išvesties jungiklius rekomenduojama naudoti IGBT tranzistorius.

Pagrindinės PWM keitiklių problemos

Naudojant bet kurį įrenginį neįmanoma visiškai pašalinti gedimo galimybės, ir tai taip pat taikoma keitikliams. Dizaino sudėtingumas neturi reikšmės, net gerai žinomas TL494 PWM valdiklis gali sukelti veikimo problemų. Gedimai yra kitokio pobūdžio – vienus jų galima aptikti akimis, o kitiems aptikti reikalinga speciali matavimo įranga.

Norėdami naudoti PWM valdiklį, turėtumėte susipažinti su pagrindinių įrenginio gedimų sąrašu ir tik vėliau - su jų pašalinimo galimybėmis.

Problemų sprendimas

Viena iš dažniausiai pasitaikančių problemų yra pagrindinių tranzistorių gedimas. Rezultatai matomi ne tik bandant paleisti įrenginį, bet ir jį apžiūrėjus multimetru.

Be to, yra ir kitų gedimų, kuriuos aptikti yra kiek sunkiau. Prieš tiesiogiai tikrindami PWM valdiklį, galite apsvarstyti dažniausiai pasitaikančius gedimų atvejus. Pvz.:

• Valdiklis užstringa po paleidimo - OS kilpos pertrauka, srovės kritimas, problemos su kondensatoriumi filtro išvestyje (jei yra) arba tvarkykle; Galbūt sugedo PWM valdiklio valdymas. Būtina apžiūrėti įrenginį, ar nėra drožlių ir deformacijų, išmatuoti apkrovos rodiklius ir palyginti juos su standartiniais.
• PWM valdiklis neįsijungia – trūksta vienos iš įėjimo įtampų arba įrenginys sugedęs. Gali padėti patikrinti ir išmatuoti išėjimo įtampą arba, kraštutiniu atveju, pakeisti žinomu veikiančiu analogu.
• Išėjimo įtampa skiriasi nuo vardinės įtampos – yra problema su OOS kilpa arba su valdikliu.
• Po paleidimo maitinimo šaltinio PWM pereina į apsaugą, jei raktuose nėra trumpojo jungimo - netinkamas PWM arba tvarkyklių veikimas.
• Nestabilus plokštės veikimas, keistų garsų buvimas - OOS kilpos arba RC grandinės pertrauka, filtro talpos pablogėjimas.

Pagaliau

Universalių ir daugiafunkcinių PWM valdiklių dabar galima rasti beveik visur. Jie tarnauja ne tik kaip neatskiriama daugelio šiuolaikinių įrenginių maitinimo šaltinių dalis - tipiniai kompiuteriai ir kiti kasdieniai įrenginiai. Remiantis valdikliais, kuriamos naujos technologijos, kurios gali žymiai sumažinti išteklių suvartojimą daugelyje žmogaus veiklos sričių. Privačių namų savininkams bus naudingi baterijų įkrovimo valdikliai iš fotovoltinių baterijų, pagrįsti įkrovimo srovės impulsų pločio moduliavimo principu.

Dėl didelio efektyvumo naujų įrenginių, pagrįstų PWM principu, kūrimas yra daug žadantis. Antriniai energijos šaltiniai nėra vienintelė veiklos sritis.

Pagrindiniai techniniai parametrai:

• a) PWM signalo dažnis 400 Hz
• b) PWM signalo gradacijų skaičius 16
• c) PWM valdiklis, pagrįstas atimtuvu TTL/74ХХ
• e) PWM valdiklis turėtų būti sukurtas naudojant SN74 serijos TTL/74XX mikroschemas. Atlikite pagrindinių valdiklių blokų testavimą ant loginių elementų - Loginiai vartai (Ideal) ir D-flip-flops (Ideal), sudarykite valdiklių blokų schemas realiuose TTL IC - 4-LE ir 2-D flip-flops. tam tikros serijos pakuotėje.
• d) Paruoškite pasirinktines mikroschemas pagrindiniams valdiklio blokams - laikrodžio generatoriui, dažnio dalikliui ir pagrindiniam blokui.

Pagrindiniai reikalavimai:

Sudarykite konstrukcinį ir schema valdiklį, išbandyti atskirus blokus EWB programinės įrangos aplinkoje ir informuotai pasirinkti reikiamas mikroschemas.

Pateikti principingą elektros schema PWM valdiklis.

Skaitmeninis PWM valdiklis

PWM (impulso pločio moduliacija), anglų kalba. PWM – impulsų pločio moduliavimas. PWM yra skaitmeninis signalas, kuriuo jungikliais galite nustatyti ir valdyti analoginio signalo lygį plačiame diapazone.

1 pav.

Tai ypač svarbu galinguose, didelio efektyvumo reguliatoriuose, nes mažiausia galia išsklaido jungiklius tik perjungimo momentu.

1 paveiksle parodyta PWM laiko diagrama su pastoviu darbo ciklu. Viename periode yra vienas vienetinis T1 pločio impulsas ir vienas nulinis T0 pločio impulsas. Kuriame

PWM periodas yra -.T, todėl impulsų pasikartojimo dažnis F=1/T yra pastovi reikšmė. PWM koeficientas G yra analoginio signalo amplitudės ekvivalentas:

Keičiant impulso trukmę T 1, galima reguliuoti vidutinį įtampos lygį: jei maksimalaus PWM signalo lygis Um = En, tai pritaikius PWM signalą į įtampos filtrą, filtre galima gauti analoginę įtampą. išvestis

Kai kuriais atvejais filtro naudoti nebūtina - pavyzdžiui, reguliuojant srovę, kad būtų galima valdyti lempos ryškumą, variklio sukimosi greitį, nes jie turi tam tikrą laiko konstantą ir jei PWM laikotarpis yra mažesnis už šį. pastovus, tada nebus mirgėjimo ar variklio vibracijos. Tačiau kai kuriais atvejais jūs negalite išsiversti be filtro. Natūralu, kad kuo trumpesnis PWM periodas, tuo „sklandesnis“ analoginis signalas, tačiau sumažėjus laikotarpiui padidėja darbo ciklo valdymo diskretiškumas, padidėja impulsų pasikartojimo dažnis F ir atitinkamai jungiklių galios nuostolių padidėjimas ir efektyvumo sumažėjimas.

Vadinami analoginio signalo keitikliai į PWM impulsus PWM moduliatoriai, nes jie plačiai naudojami impulsinio kodo ryšiuose ir paprastuose automatikos įrenginiuose. Dvejetainio kodo keitikliai į PWM impulsus ypač išplito tobulėjant mikroprocesorių technologijoms – tai daugumos šiuolaikinių mikrovaldiklių įtaisyti įrenginiai. Literatūroje jie vadinami PWM valdikliai.

Analoginiai-skaitmeniniai PWM moduliatoriai ir skaitmeniniai PWM valdikliai turi daug bendro (žr. 2 pav.). Laikrodžio impulsų generatorius nustato periodą (T) ir PWM impulsų pasikartojimo dažnį (F=1/T). Rampos tvarkyklė generuoja tiesiškai kintantį signalą. Lyginimo įrenginys fiksuoja momentą, kai tiesiškai kintantis signalas pasiekia valdymo signalo Uo lygį. Impulsinis signalas generuojamas išėjime nuo laiko bazės pradžios iki lygybės momento. PWM moduliatoriuose valdymo signalas yra analoginis, PWM valdikliuose – skaitmeninis. Tai nustato konkretų rampos generatoriaus ir palyginimo grandinių grandinės dizainą (analoginį arba skaitmeninį).

Impulso pločio moduliavimas. Apibūdinimas. Taikymas. (10+)

Impulso pločio moduliavimas

Vienas iš būdų sumažinti grandinių galios elementų šildymo nuostolius yra perjungimo darbo režimų naudojimas. Tokiais režimais maitinimo elementas yra arba atidarytas, tada per jį beveik nulinis įtampos kritimas, arba uždarytas, tada per jį teka nulinė srovė. Galios išsklaidymas yra lygus srovės ir įtampos dydžiui. Daugiau apie tai skaitykite nuorodoje. Šiuo režimu galima pasiekti didesnį nei 80% efektyvumą.

Norint gauti norimos formos signalą išėjime, maitinimo jungiklis atsidaro tam tikram laikui, proporcingai norimai išėjimo įtampai. Tai impulsų pločio moduliavimas (PWM, PWM). Toliau toks signalas, susidedantis iš skirtingo pločio impulsų, patenka į filtrą, susidedantį iš induktoriaus ir kondensatoriaus. Filtro išvestis sukuria beveik idealų norimos formos signalą.

Impulso pločio moduliacijos (PWM) taikymas

Deja, straipsniuose periodiškai randama klaidų, jos taisomos, straipsniai papildomi, tobulinami, ruošiami nauji. Prenumeruokite naujienas, kad būtumėte informuoti.

Jei kas neaišku, būtinai klauskite!
Užduok klausimą. Straipsnio aptarimas. žinutes.

Daugiau straipsnių

Galingas impulsinis transformatorius. Skaičiavimas. Apskaičiuoti. Prisijungęs. O...
Galios impulsų transformatoriaus skaičiavimas internetu....

Kaip nesupainioti pliuso ir minuso? Apsauga nuo atvirkštinio poliškumo. Schema...
Grandinės apsauga nuo neteisingo įkrovimo blokų prijungimo (atvirkštinio) poliškumo...

Rezonansinis keitiklis, įtampos didinimo keitiklis. Principas,...
Padidinimo įtampos keitiklio surinkimas ir reguliavimas. Veikimo principo aprašymas...

Paprastas impulsų priekinės įtampos keitiklis. 5 - 12 t...
Paprasto įtampos keitiklio grandinė operaciniam stiprintuvui maitinti...

Virpesių grandinė. Schema. Skaičiavimas. Taikymas. Rezonansas. Rezonansinis...
Virpesių grandinių skaičiavimas ir taikymas. Rezonanso fenomenas. Iš eilės...

Galios koeficiento korektorius. Schema. Skaičiavimas. Veikimo principas....
Galios koeficiento korektoriaus grandinė...

„Pasidaryk pats“ nepertraukiamas maitinimo šaltinis. Pasidaryk pats UPS, UPS. Sinusinė, sinusoidinė...
Kaip patiems pasidaryti nepertraukiamo maitinimo šaltinį? Gryna sinusoidinė išėjimo įtampa, su...

Galingas impulsinis transformatorius, droselis. Apvija. Padaryti...
Impulsinio induktoriaus / transformatoriaus apvijos metodai...

PWM arba PWM (impulso pločio moduliacija, anglų k.) yra būdas valdyti apkrovos tiekimą. Valdymas susideda iš impulso trukmės keitimo esant pastoviam pulso pasikartojimo dažniui. Impulso pločio moduliavimas gali būti analoginis, skaitmeninis, dvejetainis arba trejopas.

Impulso pločio moduliavimo naudojimas leidžia padidinti Elektros efektyvumas keitikliai, ypač impulsiniai keitikliai, kurie šiandien sudaro įvairių elektroninių prietaisų antrinių maitinimo šaltinių pagrindą. Flyback ir pirmyn vieno ciklo, stūmimo ir pusiau tilto, taip pat tilto impulsų keitikliai šiandien valdomi dalyvaujant PWM, tai taip pat taikoma rezonansiniams keitikliams.

Impulso pločio moduliavimas leidžia reguliuoti skystųjų kristalų ekranų foninio apšvietimo ryškumą Mobilieji telefonai, išmanieji telefonai, nešiojamieji kompiuteriai. PWM įdiegtas automobilių inverteriuose, įkrovikliuose ir kt. Bet koks ĮkroviklisŠiandien jis savo darbe naudoja PWM.

Šiuolaikiniuose aukšto dažnio keitikliuose kaip perjungimo elementai naudojami dvipoliai ir lauko tranzistoriai, veikiantys perjungimo režimu. Tai reiškia, kad dalį laikotarpio tranzistorius yra visiškai atidarytas, o dalis - visiškai uždarytas.

Ir kadangi pereinamosiose būsenose, trunkančiose tik dešimtis nanosekundžių, jungiklio išleidžiama galia yra maža, palyginti su perjungta galia, vidutinė šilumos pavidalu ant jungiklio išsiskirianti galia galiausiai pasirodo nereikšminga. Šiuo atveju uždaroje būsenoje tranzistoriaus, kaip jungiklio, varža yra labai maža, o įtampos kritimas jame artėja prie nulio.

Atviroje būsenoje tranzistoriaus laidumas yra artimas nuliui, o srovė juo praktiškai neteka. Tai leidžia sukurti kompaktiškus keitiklius su dideliu efektyvumu, tai yra su mažais šilumos nuostoliais. O rezonansiniai keitikliai su perjungimu prie nulinės srovės ZCS (nulinės srovės perjungimas) leidžia šiuos nuostolius sumažinti iki minimumo.

Analoginio tipo PWM generatoriuose valdymo signalas generuojamas analoginiu komparatoriumi, kai, pavyzdžiui, į lygintuvo invertuojamąjį įėjimą tiekiamas trikampis arba pjūklo formos signalas, o į neinvertuojančią įvestį – moduliuojantis nuolatinis signalas.

Gaunami išėjimo impulsai, jų pasikartojimo dažnis lygus pjūklo (arba trikampio signalo) dažniui, o teigiamos impulso dalies trukmė susieta su laiku, per kurį moduliuojančio pastovaus signalo lygis tiekiamas į neinvertuojanti komparatoriaus įvestis yra aukštesnė nei pjūklo signalo, kuris tiekiamas į invertuojamąjį įėjimą, lygis. Kai pjūklo įtampa yra didesnė už moduliavimo signalą, išėjimas turės neigiamą impulso dalį.

Jei pjūklas tiekiamas į neinvertuojančią komparatoriaus įvestį, o moduliavimo signalas tiekiamas į invertuojančią įvestį, tada išėjimo stačiakampiai impulsai turės teigiamą reikšmę, kai pjūklo įtampa bus didesnė už tiekiamo moduliavimo signalo vertę. į invertuojančią įvestį ir neigiamą, kai pjūklo įtampa yra mažesnė už moduliavimo signalą. Analoginio PWM generavimo pavyzdys yra TL494 mikroschema, kuri šiandien plačiai naudojama perjungiamųjų maitinimo šaltinių konstrukcijoje.

Skaitmeninis PWM naudojamas dvejetainėje skaitmeninėje technologijoje. Išvesties impulsai taip pat įgauna tik vieną iš dviejų verčių (įjungta arba išjungta), o vidutinis išėjimo lygis artėja prie norimo lygio. Čia pjūklo danties signalas gaunamas naudojant N bitų skaitiklį.

Skaitmeniniai įrenginiai su PWM taip pat veikia pastoviu dažniu, kuris būtinai viršija valdomo įrenginio atsako trukmę, toks metodas vadinamas oversampling. Tarp laikrodžio kraštų skaitmeninis PWM išėjimas išlieka stabilus, aukštas arba žemas, priklausomai nuo esamos skaitmeninio komparatoriaus išvesties būsenos, kuri lygina signalo lygius skaitiklyje ir apytikslį skaitmeninį.

Išvestis veikia kaip impulsų seka, kurios būsenos yra 1 ir 0, kiekviena laikrodžio būsena gali keistis arba ne. Impulsų dažnis yra proporcingas artėjančio signalo lygiui, o vienas po kito sekantys vienetai gali sudaryti vieną platesnį, ilgesnį impulsą.

Gauti kintamo pločio impulsai bus laikrodžio periodo kartotiniai, o dažnis bus lygus 1/2NT, kur T – laikrodžio periodas, N – laikrodžio ciklų skaičius. Čia galima pasiekti žemesnį dažnį, palyginti su laikrodžio dažniu. Apibūdinta skaitmeninės generavimo grandinė yra vieno bito arba dviejų lygių PWM, impulsiniu kodavimu PCM moduliacija.

Ši dviejų lygių impulsiniu būdu koduojama moduliacija iš esmės yra impulsų, kurių dažnis yra 1/T, o plotis T arba 0, serija. Per didelis diskretizavimas naudojamas vidurkiui per ilgesnį laikotarpį. Aukštos kokybės PWM galima pasiekti naudojant vieno bito impulsų tankio moduliaciją, dar vadinamą impulsų dažnio moduliacija.

Naudojant skaitmeninę impulso pločio moduliaciją, stačiakampiai subimpulsai, užpildantys periodą, gali nukristi bet kurioje laikotarpio vietoje, o tada tik jų skaičius turi įtakos vidutinei signalo vertei per laikotarpį. Taigi, jei periodą padalinsite į 8 dalis, tada impulsų 11001100, 11110000, 11000101, 10101010 ir tt kombinacijos duos tą pačią vidutinę laikotarpio reikšmę, tačiau atskiri vienetai apsunkina pagrindinio tranzistoriaus veikimo režimą.

Elektronikos šviestuvai, kalbėdami apie PWM, pateikia tokią analogiją su mechanika. Jei naudojate variklį sunkiam smagračiui sukti, kadangi variklį galima įjungti arba išjungti, smagratis arba suksis ir toliau suksis, arba sustos dėl trinties, kai variklis išjungtas.

Bet jei variklis įjungiamas kelias sekundes per minutę, smagračio sukimasis dėl inercijos išliks tam tikru greičiu. Ir kuo ilgiau variklis įjungtas, tuo didesniu greičiu suksis smagratis. Taigi, naudojant PWM, įjungimo ir išjungimo signalas (0 ir 1) ateina į išvestį ir dėl to pasiekiama vidutinė vertė. Integruodami impulsų įtampą laikui bėgant, gauname plotą po impulsais, o poveikis darbiniam kūnui bus identiškas darbui esant vidutinei įtampos vertei.

Taip veikia keitikliai, kur perjungimai vyksta tūkstančius kartų per sekundę, o dažniai siekia kelis megahercus. Specialūs PWM valdikliai, naudojami balastiniams įtaisams valdyti, yra plačiai paplitę. energiją taupančios lempos, maitinimo šaltiniai ir kt.

Bendros impulso periodo trukmės ir įsijungimo laiko (teigiama impulso dalis) santykis vadinamas impulso darbo ciklu. Taigi, jei įjungimo laikas yra 10 μs, o laikotarpis trunka 100 μs, tai esant 10 kHz dažniui, darbo ciklas bus lygus 10, ir jie rašo, kad S = 10. Atvirkštinis darbo ciklas vadinamas impulsų darbo ciklas, angliškai Duty cycle arba sutrumpintai kaip DC.

Taigi pateiktame pavyzdyje DC = 0,1, nes 10/100 = 0,1. Naudojant impulso pločio moduliaciją, reguliuojant impulso darbo ciklą, tai yra keičiant nuolatinę srovę, elektroninio ar kito elektrinio prietaiso, pavyzdžiui, variklio, išvestyje pasiekiama reikiama vidutinė vertė.