PWM制御とは？原理や使用例をわかりやすく解説

パソコンやHDD、ブルーレイなど精密機器分野で多く採用されているモーター。今や生活に欠かすことはできない存在といっても過言ではありません。そんなモーター制御に使われる技術ですが、どんな原理なのか理解するのは難しいのではないでしょうか。
そこで今回の記事では、PWM制御の原理や使用例をご紹介していきます。

PWM制御の原理

PWM（Pulse Width Modulation）とは、半導体を使った電力の制御方法のひとつです。パルス密度変調（PDM）の一種であり、周波数が一定のPDMがPWMと呼ばれます。
PWMはスイッチのONとOFFの繰り返しにより制御します。この高速スイッチングにより、パルス波形が生成され、パルスの時間を変化させることで、負荷へ供給される電力を制御します。

PWM制御の使用例

PWM制御は、優れた制御性を持っています。たとえば冷却用ファンモーターの回転数を制御することで、冷却対象物の温度に対応して回転数を変え、冷却性能を制御することができます。回転数の制御がない場合は常に一定になるため、低負荷時であっても必要以上に冷却してしまいます。
他にも静穏性が高まるというメリットがあります。低負荷時は最低限の回転数になるので、回転音を小さくすることができます。

PWM制御でモーターのデメリットを解消

PWM制御は、主にインバーター回路やモーターの回転制御などに使われる技術であり、LED照明のインバーターやパソコンの冷却用ファン、コンプレッサーなど多くの製品に使われています。
たとえば、DCモーターは印加電圧の上下で回転数を変化させることが出来ますが、マイコンから電圧を変えるためには専用の回路が必要なうえ、電圧の上下によって無駄な熱（ロス）が出てしまう欠点もあります。PWM制御を用いれば、電圧は一定でデューティー比（回転時間の比率）の調整によって、モーターの回転速度を調整することが出来ます。ただし、周期の決定はシステムを動かしながら調節する必要があります。


PWMを使った制御技術は私達の身近な電気製品で使われ、欠かせない技術となっています。弊社ではこうした技術を応用し、様々な分野でアプリケーションの開発を承っております。より詳しく聞いてみたい方はお気軽にお問い合わせください。