Mi az az impulzusszélesség-moduláció (PWM)?

Valaszínűleg sokan homlokráncolva néztek rá a cikk címére, hogy egyrészt mit jelenthet ez a szó, másrészt mi értelme van erről írni? Nos, talán utóbbival érdemes kezdeni, hiszen így máris más megvilágításba kerülhet a téma.

Az impulzusszélesség-moduláció egy példája: a vonalfeszültséget (kék) a moduláció impulzusok sorozatává alakítja, amely szinuszos hullámformát indukál (piros) a motor mágneses áramkörében. Az eredményül létrejövő hullámforma simaságát a modulált impulzusok szélessége és száma vezérli (Wikipédia)

Az impulzusszélesség-moduláció, röviden PWM az LCD és a LED kijelzők fényerejének szabályozására szolgál, szakfogalommal élve az inerciális elektromos eszközök szabályozására elterjedten alkalmazott technika. Hogy miként működik, arról majd később, itt a lényeg az, hogy a pulzálás káros lehet az egészségre, egészen pontosan a látásra. A hosszú távú használat migréneket, fejfájást vagy egyéb kényelmetlenséget okozhat. A legtöbbször ezek a pulzusok nagyjából 200 Hz környékére tehetők és különösen károsak a LED-es háttérvilágítású kijelzőknél, mivel a kibocsátott fény színei nem annyira inertek, mint a CCFL esetén.

Éppen ezért nagy amplitúdókat és gyors fénysűrűséget váltanak ki, aminek alapja a villogó fényből származik, nem pedig az LCD monitorok kristályaiból. A PWM egyszerűen vezérli a monitor fényerejét: a fényerő csökkenésével a háttérvilágítás fényintenzitása nem redukálódik, hanem az emberi szem által látott elektronikai tulajdonságok lesznek kisebb számban észlelhetők. Ezekben az impulzusokban a fénykibocsátás és a fénymegszüntetés aránya változik, miközben a fényerő változatlan marad, ezért káros a szemre. A PWM kapcsolási frekvenciájának sokkal magasabbnak kell lennie, mint ami hatással lenne a fogyasztóra. A kapcsolási frekvenciának jellemzően 120 Hz-nek kell lennie egy lámpa fényerőszabályozójában, néhány kHz-től néhány száz kHz-ig terjedőnek egy motorvezérlőben, és jó néhány száz kHz-nek egy hangerősítő és egy számítógépes tápegység esetében.

A PWM abban segít, hogy magasabb legyen a frekvencia, ami kellemesebb a szem számára. A fent látható képen négyféle monitor látható. Az első nem bocsát ki PWM-et, a második viszont klasszikus PWM. Az alacsony frekvenciájú agresszív lüktetés extra nyomást helyez a szemre. A harmadik kijelző kibocsátja a PWM-et, de rendkívül magas frekvencián működik, a negyedik pedig nem villog, kivéve 25%-os fényerő alatt.

Röviden és érthetőbben összefoglalva: mindenki ült már CRT monitor előtt. Akkoriban a szem megszokta az állandó lüktetést. De ha egy mostani tévé vagy képernyő után huppan vissza a régi megoldások elé, pár perc vagy akár csak pár másodperc alatt elkezd könnyezni a szeme, annyira rossz érzés az állandó pulzálás. Minél magasabb frekvenciára képes valami, annál kellemesebb a szemnek. Ezért kell mindig jól meggondolni, hogy mit vásárolunk meg.

Ezeket a cikkeket Neked ajánljuk!

Vélemény, hozzászólás?