Pulse Width Modulation (PWM)
Pengertian PWM
Pulse Width Modulation (PWM) secara umum adalah sebuah cara
memanipulasi lebar sinyal yang dinyatakan dengan pulsa dalam satu periode, untuk
mendapatkan tegangan rata-rata yang berbeda. Bebarapa contoh aplikasi PWM
adalah pemodulasiandata untuk telekomunikasi, pengontrolan daya atau tegangan
yang masuk ke beban, regulator tegangan, audio effect dan penguatan,
serta aplikasi-aplikasi lainnya.
memanipulasi lebar sinyal yang dinyatakan dengan pulsa dalam satu periode, untuk
mendapatkan tegangan rata-rata yang berbeda. Bebarapa contoh aplikasi PWM
adalah pemodulasiandata untuk telekomunikasi, pengontrolan daya atau tegangan
yang masuk ke beban, regulator tegangan, audio effect dan penguatan,
serta aplikasi-aplikasi lainnya.
Aplikasi PWM berbasis mikrokontroller biasanya berupa pengendalian kecepatan
motor DC, pengendalian motor servo, dan pengaturan nyala terang LED. Oleh karena
itu diperlukan pemahaman terhadap konsep PWM itu sendiri.
motor DC, pengendalian motor servo, dan pengaturan nyala terang LED. Oleh karena
itu diperlukan pemahaman terhadap konsep PWM itu sendiri.
Konsep Dasar PWM
Sinyal PWM pada umumnya memiliki amplitude dan frekuensi dasar yang tetap,
namun memiliki lebar pulsa yang bervariasi. Lebar pulsa PWM berbanding lurus dengan
amplitude sinyal asli yang belum termodulasi. Artinya, sinyal PWM memiliki frekuensi
gelombang yang tetap namun duty cycle bervariasi antara 0% hingga 100%.
namun memiliki lebar pulsa yang bervariasi. Lebar pulsa PWM berbanding lurus dengan
amplitude sinyal asli yang belum termodulasi. Artinya, sinyal PWM memiliki frekuensi
gelombang yang tetap namun duty cycle bervariasi antara 0% hingga 100%.
Dari persamaan diatas, diketahui bahwa perubahan duty cycle akan merubah
tegangan output atau tegangan rata-rata seperti gambar dibawah ini.
tegangan output atau tegangan rata-rata seperti gambar dibawah ini.
PWM merupakan salah satu teknik untuk mendapatkan sinyal analog dari sebuah
piranti digital. Sebenarnya sinyal PWM dapat dibangkitkan dengan banyak cara,
secara analog menggunakan IC op-amp atau secara digital.
piranti digital. Sebenarnya sinyal PWM dapat dibangkitkan dengan banyak cara,
secara analog menggunakan IC op-amp atau secara digital.
Secara analog setiap perubahan PWM-nya sangat halus, sedangkan secara
digital setiap perubahan PWM dipengaruhi oleh resolusi PWM itu sendiri. Resolusi
adalah jumlah variasi perubahan nilai dalam PWM tersebut. Misalkan suatu PWM
memiliki resolusi 8 bit, berarti PWM ini memiliki variasi perubahan nilai sebanyak
256 variasi mulai dari 0 – 225
perubahan nilai yang mewakili duty cycle 0% – 100% dari keluaran PWM tersebut.
digital setiap perubahan PWM dipengaruhi oleh resolusi PWM itu sendiri. Resolusi
adalah jumlah variasi perubahan nilai dalam PWM tersebut. Misalkan suatu PWM
memiliki resolusi 8 bit, berarti PWM ini memiliki variasi perubahan nilai sebanyak
256 variasi mulai dari 0 – 225
perubahan nilai yang mewakili duty cycle 0% – 100% dari keluaran PWM tersebut.
Metode PWM Driver Motor DC Dengan IC555
Dalam pengaturan kecepatan motor DC salah satunya yang populer adalah
dengan teknik PWM. Dengan metode ini motor DC diberikan sumber tegangan yang
stabil dengan frekuensi kerja yang sama tetapi ton duty cycle pulsa kontrol kecepatan
motor DC yang bervariasi. Konsep PWM pada driver motor DC adalah mengatur lebar
sisi positif dan negative pulsa kontrol pada frekuensi kerja yang tetap. Semakin lebar sisi
pulsa positif maka semakin tinggi kecepatan putar motor DC dan semakin lebar sisi
pulsa negatif maka semakin rendah kecepatan putar motor DC.
Metode PWM pada driver motor DC secara singkat dapat dijelaskan menggunakan
rangkaian driver motor DC satu arah dengan kontrol PWM menggunakan IC NE555
seperti pada rangkaian dibawah.
Dalam pengaturan kecepatan motor DC salah satunya yang populer adalah
dengan teknik PWM. Dengan metode ini motor DC diberikan sumber tegangan yang
stabil dengan frekuensi kerja yang sama tetapi ton duty cycle pulsa kontrol kecepatan
motor DC yang bervariasi. Konsep PWM pada driver motor DC adalah mengatur lebar
sisi positif dan negative pulsa kontrol pada frekuensi kerja yang tetap. Semakin lebar sisi
pulsa positif maka semakin tinggi kecepatan putar motor DC dan semakin lebar sisi
pulsa negatif maka semakin rendah kecepatan putar motor DC.
Metode PWM pada driver motor DC secara singkat dapat dijelaskan menggunakan
rangkaian driver motor DC satu arah dengan kontrol PWM menggunakan IC NE555
seperti pada rangkaian dibawah.
Rangkaian sederhana diatas dapat memberikan gambaran tentang teknik PWM
padadriver motor DC. IC555 diset sebagai astabil multivibrator dengan frekuensi kerja tetap
(nilai RC tetap) dengan output diberikan ke rangkaian driver motor DC sederhana dengan
mosfet. Konsep dasar kontrol PWM menggunakan rangkaian diatas terletak pada penambahan
dua buah diode yang mengendalikan proses charge dan discharge kapasitor 0,1uF.
Posisi tuas potensiometer 100K yang terhubung dengan dua buah diode tersebut akan
menentukan waktu charge atau discharge kapasitor 0,1uF. Berikut bentuk gelombang charge
dan discharge terhadap output astabil multivibrator NE555 sebagai kontrol PWM driver motor
DC pada rangkaian diatas.
Metode PWM Driver Motor DC Dengan LM741
Rangkaian kontrol motor DC ini menggunakan penguat op-amp 741 pengikut tegangan
masukan non inverting yang terhubung ke kecepatan dan arah rotasi potensiometer VR1.
Ketika VR1 berada pada posisi tengah, output op-amp adalah mendekati nol dan Q1-Q2 adalah
off. Ketika VR1 berpaling ke arah sisi posistif, output akan on dan Q1 akan memasok arus
ke motor dan Q2 akan off. Ketika VR1 berpaling kearah sisi negatif switch keluaran op-amp
dengan tegangan negatif dan akan Q1 off dan Q2 on yang membalikkan arah rotasi motor.
Metode PWM Motor DC Dengan LM324
Rangkaian speed controller motor DC ini menggunakan op-amp yang
difungsikan sebagai pembangkit PWM. Tenaga kerja rangkaian controller ini dapat
disesuaikan dengan kebutuhan tegangan kerja motor DC yang dikendalikan.
Frekuensi kerja rangkaian ini adalah 400Hz dengan lebar pulsa high dan low yang
dapat dikontrol. Rangkaian ini dapat mengendalikan motor DC 12 Volt hingga 24 Volt.
Rangkaian ini juga menggunakan driver mosfet.
difungsikan sebagai pembangkit PWM. Tenaga kerja rangkaian controller ini dapat
disesuaikan dengan kebutuhan tegangan kerja motor DC yang dikendalikan.
Frekuensi kerja rangkaian ini adalah 400Hz dengan lebar pulsa high dan low yang
dapat dikontrol. Rangkaian ini dapat mengendalikan motor DC 12 Volt hingga 24 Volt.
Rangkaian ini juga menggunakan driver mosfet.