PWM কি?

PWM এর পূর্নরূপ হলো Pulse Width Modulation. ডিজিটাল ইলেক্ট্রনিক্স এর জগতে একটি অপরিহার্য পদ্ধতি এই PWM. বিভিন্ন কাজে, যেমন LED এর উজ্জলতা নিয়ন্ত্রন, DC মোটরের গতি নিয়ন্ত্রনসহ নানা কাজে ব্যাবহার করা হয় এই পদ্ধতিটি। এনালগ ইলেক্টনিক্স এ মূলত কোন লাইট বাল্বের উজ্জলতা অথবা মোটরের গতি নিয়ন্ত্রন করা হয়ে থাকে দুই ভাবে। ১, ভোল্টেজ কন্ট্রোল করে, অথবা কারেন্ট কন্ট্রোল করে। কিন্তু ডিজিটাল ইলেক্ট্রনিক্স এর ডিভাইস গুলি যেমন মাইক্রোকন্ট্রলার ভোল্টেজ বলতে চেনে কেবল 0 Volt (0) অথবা 5 Volt(1). সুতরাং সেক্ষেত্রে গতি অথবা উজ্জলতা নিয়ন্ত্রন করা সম্ভবপর হয়ে ওঠে না। দরকার পরে নতুন কোন পদ্ধতির।

একটু বিস্তারিত

যেহেতু মাইক্রোকন্ট্রোলার শুন্য অথবা ৫ ভোল্ট আউটপুট দিতে পারে সেহেতু যা করার এই দুটো ভোল্টেজ দিয়েই করতে হবে। ধরুন আপনি একটা LED তে ৫ সেকেন্ড ৫ ভোল্ট দিলেন এবং ৫ সেকেন্ড ০ ভোল্ট দিলেন। অর্থাৎ, ৫ সেকেন্ড জ্বালালেন এবং ৫ সেকেন্ড নেভালেন। আপনি একটি Blinking LED তৈরী করে ফেললেন যা জ্বলছে-নিভছে। এখন এই Blinking কে আরো দ্রুত করে দেয়া হলো। সেকেন্ডে ২০ বার জ্বলছে এবং ২০ বার নিভছে। সুতরাং, জ্বলা নেভার ফ্রিকোয়েন্সি ২০ হার্জ। মানুষের চোখ ০.১ সেকেন্ডের পরিবর্তন ধরতে পারে। কিন্তু LED কে জ্বলা-নেভা করা হচ্ছে ০.০৫ সেকেন্ডের মধ্যে। যা মানুষের চোখ ধরতে পারে না। মনে হয় বরং যেন উজ্জ্বলতা কমে গেছে।

এই blinking টা আরো দ্রুতো করলে আরো ভালো ভালো ফল পাওয়া যাবে। ধরা যাক সেকেন্ডে ৫০০ বার অন এবং ৫০০ বার অফ করা হচ্ছে। সেক্ষেত্রে উজ্জ্বলতা অর্ধেক হয়ে যাবে। শুধু তাইই না, খুব দ্রুত অন অফ সুইচিং হবার কারনে এভারেজ কারেন্ট কমে যাবে এবং তার সাথে সাথে উজ্জ্বলতা কমানো যাবে।

ডিউটি সাইকেল (Duty Cycle)

এখন আসা যাক আরেকটি নতুন কনসেপ্টে। ডিউটি সাইকেল কি? এই যে LED কে সেকেন্ডে ৫০০ বার অন এবং ৫০০ বার অফ করা হচ্ছে। এখানে অন এবং অফ এর অনুপাত কত? উত্তর ১ঃ১। অর্থাৎ অর্ধেক সময় (১ মিলিসেকেন্ড) অন থাকছে এবং অর্ধেক সময় (১ মিলিসেকেন্ড) অফ। ১০০ এর অর্ধেক ৫০। সুতরাং এই PWM Frequency এর Duty Cycle 50%. উজ্জ্বলতা/ গতি নির্ভর করে এই Duty Cycle এর উপর। যেহেতু এক্ষেত্রে Duty Cycle 50% সেহেতু LED এর উজ্জ্বলতা অর্ধেক হবে। নিচের ছবিটি লক্ষ্য করুন।

একই হিসেবে যদি LED টি যদি ৫০ ভাগ সময়ের পরিবর্তে ২৫ ভাগ সময় অন এবং ৭৫ ভাগ সময় অফ থাকে, তাহলে বেশি সময় সে অফ  থাকছে এবং কম সময় অন  থাকছে। এক্ষেত্রে ডিউটি সাইকেল (Duty Cycle) হলো মাত্র ২৫% । সুতরাং LED এর উজ্জলতা কমে ২৫% হয়ে গেলো। ঠিক একই ভাবে বেশি সময় অন রেখে এবং কম সময় অফ রেখে উজ্জ্বলতা বারানো যায়।

সকলের বোঝার সুবিধার জন্য আরো কিছু ছবি নিচে দেয়া হলো।

পুর্বে এখানে প্রকাশিত: http://www.amaderelectronics.com/pwm-%E0%A6%A8%E0%A6%BF%E0%A7%9F%E0%A7%87-%E0%A6%95%E0%A6%BF%E0%A6%9B%E0%A7%81-%E0%A6%95%E0%A6%A5%E0%A6%BE%E0%A6%83-%E0%A7%A7%E0%A6%AE-%E0%A6%AA%E0%A6%B0%E0%A7%8D%E0%A6%AC/