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Pulsweitenmodulation (PWM) ist ein Verfahren, bei dem ein digitales Signal mit konstanter Frequenz, aber variabler Impulsbreite erzeugt wird. Dadurch lässt sich die mittlere Leistung sehr effizient steuern — etwa für Motoren, LEDs oder Netzteile.
Was PWM ausmacht
Ein PWM‑Signal ist ein Rechtecksignal, das zwischen zwei Spannungswerten pendelt.Die Impulsbreite (Einschaltdauer) wird verändert, nicht die Amplitude. Das Verhältnis von Ein‑ zu Ausschaltzeit heißt Tastgrad (Duty Cycle).Ein höherer Tastgrad ⇒ höhere mittlere Spannung/Leistung.
Wie PWM funktioniert
Ein PWM‑Generator erzeugt eine feste Periodendauer. Innerhalb dieser Periode wird das Signal für eine bestimmte Zeit ein und den Rest aus geschaltet.
Beispiel
(Periodendauer 10 ms):
1 ms EIN, 9 ms AUS → 10 % Duty Cycle
5 ms EIN, 5 ms AUS → 50 % Duty Cycle
9 ms EIN, 1 ms AUS → 90 % Duty Cycle
Warum PWM so wichtig ist
PWM ist extrem effizient, weil der Schalter (Transistor) nur voll an oder voll aus ist — dadurch entstehen kaum Verlustleistungen.
Typische Vorteile:Hohe EnergieeffizienzFeine LeistungssteuerungEinfache Erzeugung mit Mikrocontrollern (Atmel, ESP, STM32 etc.)
Kurzfassung:
Pulsweitenmodulation (PWM) bedeutet: Ein Signal wird sehr schnell ein- und ausgeschaltet, aber die Frequenz bleibt gleich. Nur die Breite des „Ein“-Impulses ändert sich. Dadurch entsteht eine mittlere Leistung, die z. B. Motoren oder LEDs stufenlos steuern kann.
Warum PWM so beliebt ist
Energieeffizient (kaum Verlustwärme)
Einfach digital erzeugbar
Sehr präzise steuerbar
Universell einsetzbar