Fungsi Dan Rangkaian PWM – Berbagai rangkaian seperti inverter, konverter, Switch mode power supply (SMPS) dan pengontrol kecepatan atau speed controller merupakan rangkaian yang didalamnya memiliki cukup banyak sakelar elektronik. Pada umumnya, sakelar-sakelar yang ada pada rangkaian ini merupakan komponen elektronik daya seperti MOSFET, IGBT, TRIAC, dan lain sebagainya.
Untuk dapat mengendalikan sakelar elektronik daya tersebut maka bisa digunakan sinyal Pulse Width Modulation atau yang biasa disebut dengan PWM. Sinyal PWM ini juga banyak digunakan untuk mengendari motor servo. Bahkan juga bisa digunakan untuk melakukan berbagai tugas sederhana yang lainnya seperti untuk mengendalikan kecerahan LED.
Baca juga: Rangkaian IC 555
Pengertian PWM (Pulse Width Modulation)
PWM merupakan singkatan dari Pulse Width Modulation atau dalam bahasa Indonesia memiliki arti Modulasi Lebar Pulsa. Pada intinya, PWM merupakan sebuah teknik modulasi yang digunakan untuk mengubah lebar pulsa atau pulse width sehingga memiliki nilai frekuensi dan amplitudo tetap.
PWM bisa dikatakan sebagai kebalikan dari ADC atau Analog to Digital Converter yang bisa mengubah sinyal analog menjadi Digital, PWM digunakan untuk menghasilkan sinyal analog yang berasal dari perangkat digital seperti misalnya dari Mikrokontroller.
Untuk memudahkan Anda dalam memahami pengertian PWM (Pulsa Width Modulation) ini maka Anda bisa melihat contoh dari suatu sinyal yang dihasilkan oleh Mikrokontroller (IC 555). Mikrokontroller atau IC555 ini bisa menghasilkan sinyal pulsa yang memiliki bentuk seperti gelombang segiempat..
Gelombang yang dihasilkan tersebut semakin lama bisa semakin tinggi atau rendah pada waktu yang tertentu. Adapun contoh gelombang yang tinggi adalah 5V sedangkan yang paling rendah di 0v. Jangka waktu atau durasi dimana sinyal masih berada pada posisi tinggi biasa disebut sebagai “ON Time” (Waktu ON). Sementara itu, jika sinyal masih tetap berada pada posisi yang paling rendah atau 0V maka disebut sebagai “OFF Time” (Waktu OFF). Pada sinyal PWM ini, penting sekali untuk melihat dua parameter penting yang berhubungan dengannya, yakni siklus kerja PWM (PWM Duty Cycle) dan juga frekuensi PWM (PWM Frequency).
PWM mempunyai 3 mode operasi yang digunakan untuk mengatu kecepatan motor DC, yaitu:
-
Mode Beralih
Pada mode beralih, keluaran nilai beralih mulai dari tinggi (5v) ke nilai yang lebih rendah (0V), yang dimana untuk titik pembanding sudah sesuai dan beralih mulai dari nilai yang tinggi menjadi nilai yang rendah.
-
Inverted Mode
Pada Inverted Mode, output akan di set high (5V) karena mempunyai nilai sinyal yang lebih besar jika dibandingkan dengan titik pembanding. Namun sebaliknya, jika sinyal besar semakin kecil maka output akan di set low (0V).
-
Non Inveted
Mode Non Inverted memiliki ouput dengan nilai lebih besar (5V) saat titik pembanding lebih besar dibandingkan sinyal yang dikeluarkan. Namun sebaliknya, jika low titik pembanding lebih rendah dibandingkan nilai yang dikeluarkan.
Fungsi dan Aplikasi PWM
PWM sebagai gelombang pulsa yang bisa dimodulasi mempunyai beberapa fungsi dan pengaplikasian, diantaranya:
- Pengatur kecepatan Motor DC & Servo
- Pengatur Intensitas lampu DC
- Regulator tegangan
- Audio Effect
- Sistem Pemanas
- Hidrolik
- Control Valve
- Pompa
- Telekomunikasi
- Aplikasi Komputer
- Berbagai aplikasi digital lainnya
Siklus Kerja PWM (PWM Duty Cycle)
Seperti yang sudah kami sebutkan diatas bahwa sinyal PWM akan selalu ON pada waktu tertentu yang kemudian terhenti (OFF) selama sisa periodenya. PWM ini memang sangat istimewa dan bermanfaat karena kita bisa menentukan sendiri berapa lama kondisi ON harus bisa bertahan. Caranya adalah dengan mengendalikan siklus kerja atau Duty Cycle PWM.
Persentase waktu saat sinyal PWM masih dalam kondisi TINGGI atau ON Time biasa disebut sebagai “siklus kerja” atau “Duty Cycle”. Sementara itu, jika sinyalmasih dalam kondisi ON disebut dengan 100% Duty Cycle atau siklus kerja 100%. Namun jika kondisi sinyalnya berada pada kondisi OFF atau mati disebut sebagai 0% Duty Cycle atau siklus kerja 0%.
Adapun rumus yang digunakan untuk menghitung duty cycle (siklus kerja) bisa ditunjukkan seperti persamaan berikut ini:
Duty Cycle = tON / (tON + tOFF)
