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Was ist PWM

 

Inhaltsverzeichnis

Einleitung

Ceran Kochfeld

Klasse-D-Verstärker

Heizungsventil

  Pulsweitenmodulation, PWM, englisch Pulse Width Modulation, auch Pulslängenmodulation, ist in der Technik ein weit verbreitetes Standardverfahren, und längst nicht nur auf Elektronik beschränkt.

 

Das Prinzip ist immer gleich: Mit einer Apparatur, die technisch nur zwei Zustände einnehmen kann (z.B. an und aus), wird jeder beliebige stufenlose Zwischenzustand realisiert, allerdings nur im Durchschnitt.

Einführendes Beispiel


Im Sommer ist es in Mitteleuropa länger tag als im Winter. Die Sonne scheint daher länger, und es ist - im Durchschnitt- wärmer.

Im Winter ist es in Mitteleuropa länger nacht als im Sommer. Die Sonne scheint daher kürzer, und es ist - im Durchschnitt- kälter.


Die gesamte Tageslänge ist sommers wie winters gleich, nämlich 24 Stunden.

Im Folgenden werden astronomische Details vernachlässigt und das Wesentliche herausgearbeitet. Insbesondere wird vernachlässigt, dass es z.B. im Sommer nicht nur länger tag ist, sondern die Sonne auch noch höher steht.


Hier sind drei Helligkeitsverläufe abgebildet, entsprechend den Tageslängen zu verschiedenen Jahreszeiten.
Es wird nur zwischen zwei Helligkeitsstufen unterschieden, Tag und Nacht.
Die Verläufe sind so angeordnert, dass die Sonnenaufgänge, also der Beginn von "hell", übereinander liegen.

Oberer Verlauf:
Im Sommer sei es 16 Stunden tag und 8 Stunden nacht.

Mittlerer Verlauf:
Im März und September sei es 12 Stunden tag und 12 Stunden nacht.

Unterer Verlauf:
Im Dezember sei es 8 Stunden tag und 16 Stunden nacht.


Pulsweitenmodulation Beispiel


Die abgebildeten Helligkeitsverläufe sind nichts anderes als modulierte Pulsweiten. "Tag" wird als Puls aufgefasst, und die Länge von "Tag" als Pulsweite. Modulation heisst es deshalb, weil die Pulsweite sich über's Jahr gesehen verändert, nämlich im Bereich zwischen 8 und 16 Stunden.
Wenn wir jetzt sagen, rund um die Uhr gemittelt ist es im Durchschnitt umso heller, je länger es tag ist, dann ist der Kreis zur Pulsweitenmodulation geschlossen:
Die durchschnittliche Helligkeit ergibt sich also über die Pulsweite des Zustandes "Tag".
Die durchschnittliche Helligkeit ist Tag-Pulsweitenmoduliert. 

 

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