PWM

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1. 펄스 폭 변조
1.1. 파생 기술
2. PUBG 워페어 마스터즈


1. 펄스 폭 변조[편집]


Pulse Width Modulation

펄스 변조의 일종으로 신호의 크기에 따라 펄스의 폭을 변조하는 방식이다.

펄스 파형의 High 상태와 Low 상태 파형의 비율을 듀티 사이클이라고 부르는데, PWM은 이 듀티 사이클을 조정해서 변조하는 방식이다.

원래는 통신용으로 개발된 기술이었으나[1] 전류, 전압 제어용으로 탁월한 방식이었기 때문에[2] 현재는 통신보다는 DC쪽 전력 제어나 모터 제어 쪽에 쓰이는 기술이다. 가장 유명한 예시라고 하면 초퍼제어, 스위칭 파워가 있다. 요즘은 LED에서 PWM을 매우 자주 볼 수 있다. RGB로 색이 변화하는 LED 키보드나 마우스를 카메라로 찍으면 PWM에 의한 플리커링으로 세로줄이 생긴다. 중국산 손전등도 밝기 조절을 PWM으로 한다. LED 조명의 조광기에도 사용된다. 카메라에 플리커링 현상 (세로줄 현상)을 유발하는 범인이기도 하다. 이 플리커링 현상은 안구에 피로를 주기 때문에 모니터나 TV같은 제품을 살 경우에는 플리커 프리나 PWM 주사율이 최소 3000Hz 이상이 되는 제품을 사는게 좋다.

모터의 경우, 기본적으로 코일성분이기 때문에 PWM 제어를 적용시, 스피커와 동일한 원리로 소리가 발생된다. 이러한 이유로, 모터 제어는 PWM 제어시 기본적으로 초음파 대역 주파수를 사용하도록 설계한다.[3]

AMOLED의 밝기 조절도 이 방법을 통해 이루어진다. PWM 주사율이 240Hz이고 디스플레이의 동작 주사율은 60Hz인 패널이 있다고 가정하자. 이때 PWM 주사율과 동작 주사율의 비율은 4:1인데, 말인즉슨 사용자가 보는 동작 한 번을 표현할 때 디스플레이가 총 4번 깜빡인다는 뜻이다. 이것을 4번 깜빡이는 것은 유지하면서 점등하는 시간을 조정하여 밝기를 조절한다고 생각하면 된다.

통신으로써는 PWM은 고주파에서 쓸 수 없다는 문제점과[4] PCM과는 달리 컴퓨터에서 바로 값을 읽고 처리하기가 어렵다는 점 등 각종 단점 때문에 현재는 빠른 반응성이 필요한 로봇공학쪽에서 서보등의 부품에 신호를 전달하는데 쓰는것 말고는 사용처를 찾기 힘들다. 사실 이미 PWM과 비슷한 방식을 썼다가 공학적으로는 사실상 완전히 망한 음악 파일 포맷이 있다.[5] 그나마 신호를 다루는 분야에서는 대전력을 다루기 좋다는 특성과 접목되어 Class D 앰프 시장을 열었다는 점에서는 성공적이었다.

전자음으로서 PWM도 사용된다. 특히 코모도어 64 사운드 칩의 펄스 파형은 총 2048개의 펄스 폭이 있어 자연스러운 PWM을 들을 수 있다.

1.1. 파생 기술[편집]




2. PUBG 워페어 마스터즈[편집]


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[1] 1주기의 신호의 길이를 바탕으로 정보를 보낸다는 점은 모스 부호와 유사점이 많다. [2] 스위칭 소자의 발전으로 IC에서 출력하는 빠른 PWM 주파수를 통해서 효율적으로 전력을 제어하는게 가능해진것도 있다.[3] 이외에도 주파수가 낮으면 모터를 OFF시킨 시간동안 관성에 의해 회전하는 모터가 발전기로 동작해 제어 회로에 연결되어 있는 커패시터를 충전하는 등의 부작용을 방지하는 효과도 있다.[4] 주파수가 올라가면 1듀티값이 극단적으로 짧아지기 때문에 1듀티의 듀티사이클을 읽어오기 위해 정신나가는 수준의 정밀도를 가지는 클럭과 정밀한 타이밍을 잴수있는 반도체가 필요하나 PWM은 그렇게 하고서도 보낼수 있는 데이터 양이 매우 제한적이기 때문에 그냥 다른 변조방식을 쓰는게 더 효율적이다.[5] 상업적으로는 일부 성공했다.