Pengertian PWM (Pulse Width Modulation)

PWM ini sangat cocok digunakan untuk menjalankan motor yang memakai beban inersia. Pengaplikasian pada PWM biasanya digunakan untuk menggerakkan motor, pengendalian sudut servo motor, serta pengaturan cahaya. Pengertian PWM di bawah ini kami sajikan lebih detail untuk Anda.

Lebar atau besaran pulsa PWM sendiri berbanding lurus dengan amplitudo yang belum termodulasi. Besaran pulsa mereferensi dari logika high dalam periode sinyal, dinyatakan dalam bentuk (%) dengan range yang sudah ditentukan yaitu 0%-100%.

Pengertian PWM (Pulse Width Modulation)

sinyal PWM

Pengertian PWM atau Pulse Width Modulation (PWM) merupakan satu metode modulasi dengan merubah besaran pulsa atau duty cycle, menggunakan nilai dari amplitudo dan frekuensi yang tetap. PWM memiliki 3 mode operasi sebagai pengaturan kecepatan motor DC di antaranya:

  • Mode Beralih

Pada mode ini keluaran nilai akan beralih dari tinggi (5v) ke nilai yang rendah (0v) dimana titik pembanding telah sesuai dan beralih dari nilai yang tinggi ke nilai rendah.

  • Inverted Mode

Output akan di set high (5v) pada mode ini, karena memiliki nilai sinyal yang lebih besar daripada titik pembanding. Sebaliknya, ketika sinyal besarannya lebih kecil, output akan di set low (0v).

  • Non Inverted

Mode Non Inverted outputnya akan bernilai lebih besar (5v) ketika titik pembanding lebih besar dari nilai sinyal yang dikeluarkan. Begitupun sebaliknya, ketika low titik pembanding lebih rendah dari nilai sinyal yang dikeluarkan.

Nah, agar pengetahuan Anda lebih lengkap, maka Anda perlu mempelajari tentang pengertian motor DC beserta informasi lengkapnya.

Siklus Kerja PWM (PWM Duty Cycle)

Pulse Width Modulation

Siklus kerja dengan frekuensi PWM memang sering membingungkan. Seperti yang Anda ketahui sinyal PWM merupakan gelombang dengan waktu ON dan OFF yang berbentuk persegi. Waktu ON dan waktu OFF yang dijumlahkan disebut dengan satu periode.

Jumlah waktu sinyal PWM dalam satu periode waktu ditentukan oleh siklus kerja PWM. Kesimpulannya, kecepatan sinyal dari ON atau OFF-nya PWM ditentukan oleh siklus kerja PWM.

Konsep Dasar Pulse Width Modulation

Siklus kerja PWM dinyatakan dengan persentase, dimana 100% artinya aktif sepenuhnya. Jika sinyal berada pada separuh waktu, maka sinyal tersebut memiliki siklus kerja sebesar 50% dan gelombang sinyal yang dihasilkan menyerupai persegi.

Untuk menghitung siklus kerja atau rumus Duty Cycle dari sebuah PMW yaitu:

D= tON/(tON + tOFF) x 100% = tON/tTOTAL x 100%.

t adalah periode waktu yang dihasilkan PWM.

Jika sinyal digital membutuhkan waktu lebih banyak ketika keadaan mati daripada keadaan hidup, siklus kerjanya akan > 50%. Sebaliknya jika waktu yang dibutuhkan sinyal digital sedikit, maka siklus kerjanya menjadi < 50%.

Cara Menghitung Tegangan Sinyal Output PWM

Output tegangan pada sinyal PWM dapat diubah menjadi analog dan nantinya akan menjadi persentase dari Duty Cycle atau siklus kerja. Rumus PWM yang digunakan untuk menghitung sinyal output yaitu dengan menggunakan rumus:

Vout = Duty Cycle x Vin

Keterangan:

  • Vout, tegangan yang akan dihitung
  • Duty Cycle, siklus kerja pada PWM
  • Vin, tegangan input yang sudah diketahui

Sebagai contoh pada suatu kasus merancang sebuah sinyal PWM dengan menggunakan siklus kerja 60% serta diketahui frekuensinya 50Hz dan Tegangan Input sebesar 5v. Carilah sinyal Output dari PWM tersebut!

Diketahui:

Vin: 5v
Duty Cycle: 60%
Frekuensi: 50Hz
Mencari Periode waktu terlebih dahulu:
T= 1/F
T= 1/50
= 0,02 detik

Mencari waktu (ON-TIME) dengan menggunakan siklus kerja 60%:

60%= 0,6
Duty Cycle= tON/(tON + tOFF)
0,6= tON/(tON + tOFF)
0,6= tON/0,02 detik
tON= 0,02 detik x 0,6
= 0,012 detik
Mencari waktu (OFF-TIME):
tOFF= ttotal – tON
tOFF= 0,02 – 0,012
=0,08 detik

Mencari tegangan Output:

Vout = Duty Cycle x Vin
Vout = 60% x 5v
Vout = 3V

Jadi, Vout yang dihasilkan pada PWM tersebut sebesar 3V dengan ketentuan waktu ON-TIME sebesar 0,012 detik sedangkan OFF-TIME, sebesar 0,08 detik. Seperti itu kira-kira cara menghitung tegangan sinyal Output PWM.

Perbedaan PWM secara Analog dan Digital

Rumus PWM

PMW dibagi menjadi 2 jenis yaitu PWM digital dan PWM analog yang memiliki cara kerja yang berbeda, namun pada prinsipnya tetap saja sama. Berikut uraian lengkapnya:

  • PWM Analog

Cara kerja PWM analog ini sederhana saja, membandingkan gelombang tegangan pada gerigi gergaji dengan tegangan referensi. Ketika tegangan referensi lebih besar, maka outputnya akan bernilai high.

Namun, saat tegangan referensi rendah output yang dikeluarkan pun ikut rendah (low). Dengan PWM Analog ini, untuk mencari nilai dari Duty Cycle atau siklus kerjanya tinggal mengubah besar tegangan referensinya saja.

  • PWM Digital

Setiap perubahan nilai pada PMW dipengaruhi oleh PMW sendiri. Jika menggunakan PWM Digital, nilai Output yang akan keluar tidak stabil. Cara kerjanya pun dengan hanya melihat melihat pada alat, gelombang serta nilai akan keluar langsung.

Prinsip kerja PWM sama saja dan yang membedakan hanya kestabilan pada pengukuran. Hanya berbeda beberapa digit nilai saja.

Pengertian PWM serta jenis dan cara kerjanya yang dapat Anda pahami untuk kebutuhan praktek kelistrikan yang ada pada kampus Anda. Untuk melengkapi informasi tentang dunia kelistrikan, Anda bisa mempelajari juga.

Leave a Comment