PWM - Pulsweitenmodulation

Englisch: pulse width modulation (PWM), pulse time modulation (PTM) oder pulse duration modulation (PDM).

Die Pulsweitenmodulation, kurz PWM, wird auch als Pulsbreitenmodulation (PBM), Pulsdauermodulation (PDM), Pulslängenmodulation (PLM) oder Unterschwingungsverfahren bezeichnet.

Die PWM ist eine digitale Modulationsart, bei der eine technische Größe (z. B. elektrische Spannung) zwischen zwei Werten wechselt. Dabei wird bei konstanter Frequenz ein Rechteckimpuls moduliert, dessen Weite, Breite bzw. Länge variiert. Das Verhältnis zwischen Impuls und Pause wird als Tastgrad bezeichnet.

Die Pulsweitenmodulation (PWM) wird hauptsächlich in der Steuer- und Regelungstechnik verwendet.

Signalverlauf eines PDM-modulierten Signals

Bei der Pulsdauermodulation hat das modulierte Signal eine feste Amplitude. Dafür ist die Impulsdauer abhängig von der Amplitude des Informationssignals. Je positiver das Informationssignal, desto länger dauert der Impuls. Je negativer das Informationssignal, desto kürzer ist der Impuls.

Anwendung der PWM

PWM

Obwohl das Signal der Pulsweitenmodulation eine Wechselspannung bzw. eher Mischspannung ist, lässt sich damit die Leistung von Gleichstromverbrauchern wie Leuchtdioden, Motoren, Heizwiderständen und ähnliches regulieren. Anstatt diese Bauteile und Komponenten über die Höhe der Betriebsspannung zu steuern, wird per Pulsweitenmodulation einfach die Spannung bzw. der Strom für eine kurze Zeit unterbrochen. Auf diese Weise entsteht ein bestimmtes Verhältnis zwischen Spannungsimpulsen und -pausen. Das Verhältnis entscheidet über die Effektivspannung.

Beispiel: Entspricht das Verhältnis zwischen Puls und Pause je 50%, dann ergibt sich eine Effektivspannung von 6 V bei einer Impulsspannung von 12 V.

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