인하대 전자회로실험1 PWM을 이용한 LED, 모터 제어 결과보고서 [tinkercad]

1. 기본이론

PWM(펄스 폭 변조)은 디지털 신호를 아날로그 신호처럼 사용하기 위해 널리 적용되는 기술이다. PWM의 기본 개념은 일정한 주기를 가지는 정사각형 파형의 폭을 조절하여 평균 전압을 변화시키는 것이다. 주파수가 일정한 PWM 신호에서, 신호가 HIGH인 시간 비율을 듀티 사이클이라고 하며, 이는 전체 주기에서 HIGH 상태가 차지하는 비율을 나타낸다. 예를 들어, 듀티 사이클이 50%라면, 신호는 HIGH 상태와 LOW 상태가 동일한 시간 동안 지속되며, 평균 전압은 입력 전압의 절반에 해당한다. 이를 이용하면 전압과 전류가 일정하게 공급되는 아날로그 장치를 제어할 수 있다. PWM 기술은 LED의 밝기 조절, 모터의 속도 제어 등 다양한 분야에 응용된다. LED에서 PWM을 사용할 경우, LED의 밝기는 듀티 사이클에 따라 달라진다. 높은 듀티 사이클일수록 LED는 상대적으로 밝고, 낮은 듀티 사이클에서는 어두운 빛을 내게 된다. 이 방식은 LED의 전류를 직접 조절하는 것보다 더 효율적이며, 과열을 방지하는 데 도움이 된다. 또한, 모터 제어에서도 PWM이 중요한 역할을 한다. 모터의 속도를 제어하기 위해 PWM 신호를 사용하면, 전압을 조절하는 것처럼 모터…(생략)