モータの速度制御などにPWM(Pulse Width Modulation)制御が用いられる。
PWMの駆動波形を示したものはどれか。
ここで,波形は制御回路のポート出力であり,低域通過フィルタを通していないものとする。
正答2
解説
正解は2です。
PWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)は、電圧の高さを一定にしたまま、オンになっている時間(パルスの幅)の割合を変えて、平均の電力を調整する方式です。
制御回路のポート出力はオンとオフの2値しかとれないので、駆動波形は高さが一定の方形パルスになります。
【選択肢別解説】
1:× 選択肢1の図は、幅がほぼ一定のパルスで、高さが一つ一つ変化しています。
パルスの高さを変えるのはパルス振幅変調(PAM)の波形で、PWMではありません。
2:○ 選択肢2の図は、全てのパルスが同じ高さで、オンになっている幅が変化する方形波です。
高さ一定で幅を変える点がPWMの駆動波形に当てはまります。
3:× 選択肢3の図は、電圧が階段状に少しずつ上下する多段階の波形です。
D/A変換の出力のような波形で、オンとオフの2値で切り替えるPWMではありません。
4:× 選択肢4の図は、パルスの途中に中間の電圧の段がある波形です。
ポート出力は2値なので中間の段は現れず、PWMの波形ではありません。
【ポイント】
PWMでは、1周期に占めるオンの時間の割合(デューティ比)を大きくするほど、モータに加わる平均電圧が高くなります。