개념과 작동 원리
한 주기 T 중 켜진 시간이 Ton이면 듀티비 D=Ton/T입니다. 켜졌을 때의 전압을 바꾸는 방식과 켜진 시간 비율을 바꾸는 방식은 다릅니다.
전압은 빠르게 켜지고 꺼져도 열이나 기계적 관성이 큰 대상은 평균에 가까운 효과를 느낄 수 있습니다. 느린 스위칭에서는 맥동이 눈에 띌 수 있습니다.
관계식과 성립 조건
0과 V를 오가는 이상 PWM의 평균 전압은 DV입니다. 대상의 1차 응답 시간 상수와 스위칭 주기 비를 바꾸어 리플을 비교합니다.
LED 밝기와 모터 속도의 실제 관계는 선형이 아닐 수 있습니다. 전류 경로, 부하 토크와 마찰을 생략한 상대 응답 모형이라는 점을 구분합니다.
가상 실험에서 읽을 변화
이상 PWM의 평균 전압은 듀티비와 공급 전압의 곱이에요.
LED는 밝기와 전압에 비례하는 교육용 근사이고 모터의 부하 토크·기동 마찰은 생략해요. 실제 전원·콘센트·고전압으로 따라 하지 말고 화면에서 실험해요.
핵심 관계와 기호
Vavg = DV · τ y′ + y = u(t)
| 기호 | 뜻 | 단위 |
|---|---|---|
| D | 듀티비 Ton/T | 0~1 |
| T | 스위칭 주기 | s |
| τ | 대상 응답의 시간 상수 | s |
예시로 확인하기
듀티비 50%·공급 6 V를 유지하며 100 Hz를 500 Hz로 바꾸면 평균 전압은?
3 V
자주 헷갈리는 점
- 평균 전압이 같다고 스위칭 파형이나 순간 전류까지 같아지는 것은 아닙니다.