Memahami PWM , apa yang dimaksud PWM ?

Dalam artikel ini saya berusaha memahami apa itu PWM ? dari situs Avayan di ebldc.com ,  saya yang sangat awam dengan peristilahan elektronika dapat sedikit pemahaman yang mungkin dapat berguna juga buat pembaca lainnya.
PWM sering dilibatkan dalam perancangan display LED berjalan hingga Remot Kontrol . Pengendalian berbagai jenis motor listrik seperti servo , DC motor dan motor Stepper juga selalu berkaitan dengan PWM.

PWM atau Pulse Width Modulation jika diterjemahkan langsung artinya Modulasi Lebar Pulsa.
Jika kita punya sebuah pulsa dan dapat mengubah lebarnya tanpa mengubah frekwensinya artinya kita baru saja melakukan modulasi pada lebar pulsa yg kita miliki.
Ada beberapa kosa kata baru yg masih terdengar asing di telinga saya :

1.Modulation ; Modulasi.
Modulasi adalah proses perubahan (varying) suatu gelombang periodik sehingga menjadikan suatu sinyal mampu membawa suatu informasi .( dari :Wikipedia )

Ilustrasi Yves Laurent

Contoh modulasi adalah proses yang terjadi dalam radio , dimana gelombang suara diubah menjadi sinyal listrik oleh microphone kemudian dicampur dengan sinyal carrier ( pembawa ) agar dapat dipancarkan melalui antena. Radio penerima akan merubah sinyal dari pemancar menjadi suara dengan cara memisahkan gelombang suara dengan gelombang carriernya , kemudian merubahnya jadi suara melalui loudspeaker.

grafik modulasi : thebox.myzen.co.uk

Akan tetapi didalam PWM , informasi yang dikirim pada dasarnya hanyalah perubahan lebar pulsa yang pada akhirnya akan menentukan putaran motor / servo atau intensitas cahaya pada LED.

2. Pulse ; Pulsa
Pulsa yang kita kenal sehari hari , ya cuma pulsa hape & pulsa PLN .
Tapi apa sih terjemahan yang pas buat " Pulse " ? Mungkin jika kita pernah ke ruang perawatan dimana terdapat pasien dalam kondisi kritis biasanya terdapat alat monitoring denyut jantung disamping ranjang pasien.

ilustrasi : ordinace.com

Pada alat tersebut terdapat layar dengan tampilan grafik naik turun yang menandakan jantung sedang berdenyut. Kurang lebih kalau digambarkan , "Pulse " itu adalah denyut .
Secara awam , dalam elektronika , Pulsa artinya sinyal listrik yang bermula dan berakhir pada periode waktu tertentu dan dapat terukur.
Sebuah pulsa biasanya digambarkan dengan grafik sebuah bukit dan sebuah lembah .

Ilustrasi : EBLDC.com

Sebagai contoh :
Ketika sebuah lampu kita nyalakan 1 jam , maka T ( Time atau waktu ) ON ( Nyala )  adalah selama satu
jam. Ketika kemudian kita padamkan lampu selama 2 jam , maka T ( waktu ) OFF ( Mati ) adalah selama dua jam juga.
3. Periode
Periode adalah jangka waktu yang dibutuhkan sebuah pulsa untuk menyelesaikan satu siklus ON & OFF.
Periode adalah T ON ditambah T OFF , jadi satu periode terdiri dari satu bukit dan satu lembah pada diagram grafik diatas.
Jadi jika sebuah lampu dinyalakan 1 jam kemudian dimatikan 2 jam kemudian diulang lagi dengan menyalakan lampu selama 1 jam kemudian dimatikan lagi selama 2 jam , maka satu periode adalah dimana waktu yang berjalan selama lampu hidup satu jam ditambah mati selama dua jam. Jadi dalam kasus lampu ini maka periodenya adalah 3 jam.
   

Dalam PWM sinyal ON dan OFF berselang dalam satuan milidetik (ms)

4. Frekwensi
Frekwensi adalah " kekerapan " atau tingkat seringnya kita melakukan sesuatu dalam satu waktu.
misal saya makan 3 kali sehari maka frekwensi makan kita ya berarti tiga kali sehari.
Frekwensi dalam PWM berarti banyaknya sinyal ON OFF atau pulsa yang diberikan dalam satu waktu.
Dalam hal ini Frekwensi dalam suatu pulsa dinyatakan 1/Periode.


 

5. Duty Cycle
Duty cycle adalah " siklus kerja " .
Artinya prosentase dari satu periode dimana suatu sinyal aktif.

Pada akhirnya dapat kita simpulkan secara sederhana , bahwa ketika sebuah pulsa kita tambahkan waktu saat sinyal listriknya ON (pada saat grafik menunjukkan bukit gelombang ) dimana periodenya tetap konstan & mengakibatkan pengurangan waktu pada sinyal OFF ( pada saat grafik menunjukkan lembah gelombang ) maka lamanya waktu ON pada pulsa tersebut sebanding dengan Duty cycle ( DC%).
Berikutnya akan dibahas dua jenis PWM yang pada prinsipnya saya kira sama saja  namun memiliki perbedaan dalam aplikasinya.

RC PWM
RC ( Remote Controlled ) PWM diaplikasikan pada aeromodelling melalui perangkat digital transmitter dan receiver untuk mengirim sinyal PWM yang nantinya mengatur posisi servo horn , dalam ilustrasi dibawah ini masing masing lebar pulsa antara 0.5 ms sampai 2.0 ms ( milisecond ) memiliki hasil posisi yang berbeda beda. pada lebar pulsa 0.5 ms , gagang servo / servo horn akan berputar kekiri dan pada 1.5 ms akan berputar ke tengah sedang pada 2.0 ms akan ke kanan. Nilai diantara angka tersebut akan menghasilkan putaran diantara posisi itu.

DC Motor PWM
Pada DC Motor PWM , Duty Cycle sebanding dengan lamanya sinyal OFF berlangsung dalam satu periode artinya makin lama sinyal ON nya dibanding OFF dalam satu pulsa , maka makin cepat rotasi sumbu motornya.

Materi diatas diambil dari beberapa sumber . Dan tentunya jika terdapat salah pengertian , para pembaca dapat memperbaikinya pada comments dibawah. Thanks for reading.