PWM 제어 실습

소개

PWM 제어 실습

목차

1 Introduce
2 Contents of Practice
A. Practice 1; PWM duty 조정
B. Practice 2; PWM duty 가변 조정
3 Result & Discussion

본문내용

Introduce
>> DC모터를 구동하는데 일반적으로 PWM(Pulse Width Modulation)을 사용한다. DC모터를 구동하는데 직류 전원 또는 PWM방법 두 가지를 이용한다. DC모터에 직류 전원을 이용할 경우 속도를 조절하는 데에 가변저항을 사용하게 된다. 이 때 직류전원이 가변저항에서 열 손실로 소비되어 버리므로 전력이 매우 비효율적으로 이용되게 된다.
반면에 PWM을 이용할 경우, 제어가 조금 더 어렵지만, 전력 효율 면에서는 매우 탁월한 방식으로, FET를 통해 전원을 스위칭 해줌으로써 펄스로 전원을 제공한다. 전원이 걸리는 모터(또는 부하)는 그 자체로 인덕턴스와 캐패시턴스가 존재하므로 전원이 차단되었다 공급되었다 하는 효과로 작동하는 것이 아니라, 그 Duty에 의해 평균 전압이 인가 된 것과 동일하게 작동한다. Duty 0~100%까지 전 영역에 거쳐 95%이상의 높은 전력 효율을 나타내게 된다. 또 다른 장점은 High 상태의 전압이 가변적이지 않아도 평균 전압을 조절 할 수 있다는 것이다. 이 특징으로 인해 디지털 논리 단자와 같이 0V 또는 5V밖에 발생하지 못하는 단자에서 PWM을 이용해 0~5V사이 전압을 발생시킬 수 있다. 따라서




Result & Discussion
>> 회로적으로 보았을 때, 속도를 조절하는 것은 가변저항을 이용하는 것이 훨씬 구현 및 활용이 쉽다. 또 개념 이해가 직관적이다. 그러나 가변저항은 기계적인 작동으로 구동되는데, DC모터를 구동 할 때에는 멈춤, 가속, 속도유지 등 변화가 많으며, 이 변화는 디지털 적으로 제어되는 것이 적합하다. 디지털 적으로 제어될 때에는 0,1과 같이 이진화된 부호체계를 사용하므로, 전압 조정과 같이 연속체계적인 것은 적합하지 않다. 물론 DAC와 같은 것을 통해 전압을 조정 가능하지만, 희소성이 크다. 따라서 범용 단자로도 가능한 방법이 PWM이다. 따라서 확장성이 크고, 디지털적 제어가 쉽다.
PWM의 원리를 살펴 보려면, 우리가 진행한 두 번째 실습 결과를 확인하는 것이 좋다. 두 번째 실습에서 CH2에 입력되는 RC필터링 된 신호의 경우 PWM신호의 평균 전압이라고 할 수 있다. 부하는 PWM신호의 평균 전압으로 구동되는 것과 같다고 했으므로, RC필터링된 신호가 부하에 걸린다고 봐도 좋다. 이를 통해 알 수 있는 것은 PWM

참고자료

· 없음