全てのカテゴリ
閲覧履歴
PWMについての概要、用途、原理などをご説明します。また、PWMのメーカー18社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。PWM関連企業の2024年10月注目ランキングは1位:Apex Microtechnology, Inc.、2位:Microchip Technology Inc.、3位:Texas instrumentsとなっています。
PWMとは「Pulse Width Modulation」の略で、様々な幅を持ったパルス波を生成する技術です。パルス波はデジタル信号ですが、色々なパルス波を組み合わせることで、正弦波を始めとする様々な疑似アナログ信号に変換することができます。
PWMは一定の周期でパルス幅を変調させる技術です。パルス幅には一定で周波数を変調させるPFMという技術もあり区別されますが、どちらも通電・非通電のスイッチングに利用されます。
PWMは一般に電源の電圧制御や半導体に対する通電・非通電のサイクルの制御に使用されます。特に、DCモーターを効率的に制御する目的で使われることが多いです。モーターに対する電圧印加時間をコントロールすることで、実行電圧の制御が可能となります。
また、インバーター回路において変調した交流電流を生成する際に、PWMを用いて様々な幅を持ったパルス電圧を生成し、これを合成することで直流-交流の変換を行うことが可能です。さらには、インバーター回路のみならずスイッチング電源の制御や、光色に影響を与えないようLEDの調光などにもPWMは用いられています。
パルス幅変調を行うPWM回路は、トランジスタを利用して回路のスイッチオン・スイッチオフを繰り返すことで様々な幅を持ったパルス波を生成しています。
PWMでは、一定の周期でパルス幅を変調するので、デューティサイクルを変化させています。デューティサイクルとは、パルス幅を周期で割り算したもので、「%(パーセンテージ)」で表されます。電圧制御においてはパルス電圧とデューティサイクルを積算したものが実行電圧となり、デューティサイクル100%の場合、直流電源を使用したときと同じになります。
PWMを用いて電圧制御を行う場合、電源がオフになる時間が生じるため、定常的に働く直流電源を使用するよりも電力効率がよくなるという特徴があります。また、マイコンなどのデジタル回路において、パルス波を合成するだけで疑似アナログ信号を生成できるので、D/Aコンバータなどを使用せずにデジタル回路だけで構成されたアナログ変換回路を構築することが可能です。
電子回路で負荷を動的にコントロールする場合、負荷を定電圧で制御する方法と負荷を定電流で制御する方法の他に、負荷をPWMで制御する方法があります。
最近では環境問題、エネルギー問題などから、よりエネルギー効率の良い方法がトレンドとなっています。定電圧制御や定電流制御など、リニア方式の効率が悪い理由は下記の通りです。
例えば、最大電圧10V電流容量2Aの安定化電源を5V2Aで使用する場合、電源回路のパワー部で消費されるロス電力は、パワー部の入力電圧を12Vとすると、(12V-5V)x2A=14Wとなり、負荷で消費される電力は5V×2A=10Wとなります。
負荷で消費される電力の1.4倍の電力が回路内でロスとして消費されます。無駄な電力消費である上に、使用部品も大きくなり、コスト、サイズ、重量がアップしてしまいます。
一方、PWM制御では出力電圧は変えず、パルスの幅を出力に応じて可変する制御法であり、例えば10Vでデューティー比50%のPWMだと、見かけ上の駆動電圧は5Vとなり、理論上の損失はなく、実際の効率は非常に良くなる手法と言えます。
PWM制御ではデューティー比という言葉がよく出てきます。これは、パルス幅/周期で、デューティー比50%のPWM波形ではHとLは同じ幅です。
デューティー比を変えると見かけ上の電圧が変わります。例えば、10VのPWMでデューティー比を0%→25%→50%→75%→100%と変化したとき、負荷への見掛け上の電圧は0V→2.5V→5V→7.5V→10Vとなります。
マイコンなどでアナログ信号を出力するにはD/Aコンバーターを必要としますが、PWMを使えば疑似的にアナログ信号を作り出すことが可能です。PWMのスイッチング周波数を適度に取り、マイコンなどでプログラマブルにデューティー比を加減すると、マイコンのI/O端子で、デジタル信号レベルまでの任意のアナログ信号を作り出すことが可能です。
この場合、I/O端子に適切なLPFを挿入し、PWMのスイッチング周波数成分およびその高調波成分を取り除く必要があります。
PWM制御がモーターの動作の制御やインバーターの高効率化のためによく用いられていることは前述の通りですが、ユーザーを悩ませる課題にPWM制御によるノイズ問題があります。PWMはトランジスタの高速のON/OFFでデューティー比を含めて制御しますので、様々なスイッチング周波数のノイズを生成します。
この周波数はおおよそ30~40MHzで、周囲の人や環境への騒音問題だけでなく、低周波数帯を用いるAMラジオやセンサーなどに雑音として影響を与えます。そのため、何らかのノイズ対策を要することが多いです。具体的な対策として、インバーター装置の場合、装置を筐体で覆う、電源ケーブルを短くする、フェライトやLCチョークなどのノイズフィルタを挿入するなどが挙げられます。
PWM制御ではこのスイッチング周波数をユーザーが変更可能な場合もあるため、試してみるのも一つの手です。スイッチングのキャリア周波数を下げると全体のスイッチングノイズ自体は低減できますが、一般にモーターの騒音は大きくなります。
スイッチングキャリア周波数を低周波数から高周波数まで積極的に分散させる変調方式を採用することで、モーター固有の発生ノイズを低減させている製品事例もあります。
参考文献
https://synapse.kyoto/glossary/pwm/page001.html
https://dotstud.io/docs/pulse-width-modulation/
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
2024年10月の注目ランキングベスト4
注目ランキング導出方法順位 | 会社名 | クリックシェア |
---|---|---|
1 | Apex Microtechnology, Inc. |
62.5%
|
2 | Microchip Technology Inc. |
12.5%
|
3 | Texas instruments |
12.5%
|
4 | 富士電機株式会社 |
12.5%
|
注目ランキング導出方法について
注目ランキングは、2024年10月のPWMページ内でのクリックシェアを基に算出しています。クリックシェアは、対象期間内の全企業の総クリック数を各企業のクリック数で割った値を指します。社員数の規模
設立年の新しい会社
歴史のある会社
製品の閲覧数をもとに算出したランキング
電話番号不要
何社からも電話がかかってくる心配はありません
まとめて見積もり
複数社に何度も同じ内容を記入する必要はありません
返答率96%以上
96%以上の方がメーカーから返答を受け取っています
平均返答時間が24時間以内の企業の中での注目ランキング
完全統合型ハーフブリッジモジュール SA111/SA111A
Apex Microtechnology, Inc.
190人以上が見ています
最新の閲覧: 14時間前
平均返答時間: 4.08時間
電話番号不要
何社からも電話がかかってくる心配はありません
まとめて見積もり
複数社に何度も同じ内容を記入する必要はありません
返答率96%以上
96%以上の方がメーカーから返答を受け取っています
29 点の製品がみつかりました
Apex Microtechnology, Inc.
190人以上が見ています
最新の閲覧: 14時間前
返信のとても早い企業
100.0% 返答率
4.1時間 平均返答時間
■特徴 ・連続出力電流:24A、32A (Aグレードの場合) ・スイッチング周波数:1MHz ・電源電圧:650V ・低電圧ロックアウトとアクティブミラークランプを備え...
Apex Microtechnology, Inc.
120人以上が見ています
最新の閲覧: 1日前
返信のとても早い企業
100.0% 返答率
4.1時間 平均返答時間
■特徴 ・広い電源範囲-16-100V ・30A連続60℃までケース ・3つの保護回路 ・アナログまたはデジタル入力 ・同期式または外部発振器 ・フレキシブルな周波数制...
Apex Microtechnology, Inc.
120人以上が見ています
最新の閲覧: 1日前
返信のとても早い企業
100.0% 返答率
4.1時間 平均返答時間
■特徴 ・ローコスト3相インテリジェントスイッチングアンプ ・ほとんどの組み込み型マイクロコントローラやデジタルシグナルコントローラに直接接続できます...
Apex Microtechnology, Inc.
110人以上が見ています
返信のとても早い企業
100.0% 返答率
4.1時間 平均返答時間
■特徴 ・低コスト ・高電圧 - 450ボルト ・高出力電流 - 20アンペア ・9kW出力能力 ・可変スイッチング周波数 ・IGBTフルブリッジ出力 ■応用例 ・ブラシモー...
Apex Microtechnology, Inc.
110人以上が見ています
返信のとても早い企業
100.0% 返答率
4.1時間 平均返答時間
■特徴 ・単一電源動作 ・広い電源範囲 16-100V ・20A連続出力 ・プログラム可能な電流制限 ・シャットダウン制御 ・ハーメチックパッケージ ・2 IN フットプ...
Apex Microtechnology, Inc.
100人以上が見ています
最新の閲覧: 12時間前
返信のとても早い企業
100.0% 返答率
4.1時間 平均返答時間
■特徴 ・ローコスト ・高電圧 - 100ボルト ・高出力電流 - 20アンペア ・2kW出力能力 ・可変スイッチング周波数 ■アプリケーション ・ブラシモーターコント...
Apex Microtechnology, Inc.
110人以上が見ています
返信のとても早い企業
100.0% 返答率
4.1時間 平均返答時間
■特徴 ・高周波スイッチング - 200 kHz ・広い電源範囲-16-200V ・連続15A (65℃まで) ケース ・3つの保護回路 ・アナログまたはデジタル入力 ・同期式または...
Apex Microtechnology, Inc.
170人以上が見ています
最新の閲覧: 22時間前
返信のとても早い企業
100.0% 返答率
4.1時間 平均返答時間
■特徴 ・低コストで完成度の高いHブリッジ ・自己完結型のスマートローサイド/ハイサイドドライブ回路 ・広い電源範囲:最大80V ・10a連続出力 14A連続出力...
2種類の品番
Apex Microtechnology, Inc.
100人以上が見ています
返信のとても早い企業
100.0% 返答率
4.1時間 平均返答時間
■特徴 ・低コストの完全なHブリッジ ・スマートなローサイド/ハイサイドドライブ回ろを内蔵 ・シングルエイド電源動作 ・広い電源電圧範囲:最大80V ・5A連続...
センシリオン株式会社
150人以上が見ています
100.0% 返答率
81.3時間 平均返答時間
センシリオンは、自動車用途向けの高信頼性SHT4xA相対湿度・温度センサープラットフォームを第4世代の湿度検知シリーズに追加します。様々な精度グレード、I2...
IDEC株式会社
220人以上が見ています
返信の早い企業
100.0% 返答率
6.0時間 平均返答時間
■特長 ・指先の細やかな操作をアナログ信号で出力。より直感的で現実に近い操作感を実現 ・リモコンやコントローラなど搭載機器に併せたサイズのラインアップ...
株式会社光響
260人以上が見ています
最新の閲覧: 7時間前
返信の早い企業
100.0% 返答率
11.8時間 平均返答時間
電流コントローラー、温度コントローラー、LD (半導体レーザー) ホルダーが一つになったオールインワンタイプのLD電源 (LDドライバー) キットです。 安価で...
2種類の品番
インフィニオンテクノロジーズジャパン株式会社
140人以上が見ています
返信の比較的早い企業
100.0% 返答率
22.0時間 平均返答時間
■小型で高性能:光音響分光法 (PAS) を用いた独創的なCO2センサー インフィニオンのXENSIVTM PAS CO2センサーは、環境状態を測定し、健康、生産性、そして全...
株式会社ワイドワーク
190人以上が見ています
返信の比較的早い企業
100.0% 返答率
21.1時間 平均返答時間
■特徴・Hyper超高速PWMファン 最大速度5,000rpm ・風量がとにかく多いので、風量を大量に必要としている装置向けのファンです。 ・軸受け構造は、高性能2ボー...
株式会社三社電機製作所
220人以上が見ています
最新の閲覧: 7時間前
返信の比較的早い企業
100.0% 返答率
27.3時間 平均返答時間
豊富な納入実績に裏打ちされた確かな技術、高性能・高耐環境性 ■特長 1. 高速通信機能 (RS-485) RS-485通信機能を標準装備。通信速度最大38,400bpsを実現し...
サンシン電気株式会社
50人以上が見ています
100.0% 返答率
40.6時間 平均返答時間
PWM (Pluse Width Modulation) 方式 ■非絶縁 降圧/昇降圧タイプ 部品点数が少なく、小型家電や補助電源に適しています。 ■STR5A400シリーズ ・軽負荷時高...
三木プーリ株式会社
500人以上が見ています
最新の閲覧: 11時間前
100.0% 返答率
93.4時間 平均返答時間
三木プーリ電磁クラッチ・電磁ブレーキ製品群の性能を十二分に引き出すための電源装置です。大別すると、励磁クラッチ・ブレーキの頻度の高い運転を主目的に...
9種類の品番
株式会社テクシオ・テクノロジー
60人以上が見ています
最新の閲覧: 1日前
返信の比較的早い企業
100.0% 返答率
29.0時間 平均返答時間
■ミリオームメータ GOM-805/804は、測定速度が最高60reading/sの50,000カウントのミリオームメータです。測定範囲は、5.0000mΩ/1A~5.0000MΩ/1μA、10レンジと...
株式会社コアボックスジャパン
100人以上が見ています
最新の閲覧: 1日前
■特長 VETAPHONE社のコロナプラス高周波インパルスコロナ表面処理装置は、梱包材、薄箔、プラスチック、金属性フィルム、紙を様々な物質への塗料の濡れ性を向...
Metoreeに登録されているPWMが含まれるカタログ一覧です。無料で各社カタログを一括でダウンロードできるので、製品比較時に各社サイトで毎回情報を登録する手間を短縮することができます。
アメリカの半導体メーカーApex Microtechnologyは、産業、防衛・航空宇宙、医療、半導体装置市場において、電流、電圧、速度の高精度制御を必要とするアプリ...
2023年12月12日
アメリカの半導体メーカーApex Microtechnologyは、産業、防衛・航空宇宙、医療、半導体装置市場において、電流、電圧、速度の高精度制御を必要とするアプリ...
2023年12月12日