PWMとは?ぴーだぶりゅーえむ
PWMとは、一定周期のパルスのうちHighである期間の割合(デューティ比)を変えて、平均の電力や電圧を制御する方式。素子は完全なオンかオフしか取らないため、抵抗で電圧を落とすリニア制御に比べ損失が小さい。シラバスでは変調方式としても制御方式としても扱われる。
最終更新:2026-10-06
この語が出る過去問を解く →背景
出力を絞る素直な方法は抵抗で電圧を落とすことだが、落とした分がそのまま熱になり、電池駆動や大電流のモータでは成立しない。スイッチを高速に開閉して「オンの時間の割合」で平均値を決めれば、素子はほぼ損失の無い2状態しか通らない。省電力と発熱抑制という制約が、この方式を組込み機器の標準にした。
具体例
Raspberry PiのGPIOはPWM出力を持ち、デューティ比を上げるとLEDが明るくなり、DCモータの回転数が上がる。液晶ディスプレイのバックライト調光や、インバータエアコンのコンプレッサ制御も同じ原理で平均電力を変えている。
試験での引っ掛け
周波数変調(FM)との取り違えに注意。PWMが変えるのはパルスの幅(デューティ比)であり、周期そのものは一定に保つ。またD/A変換の代わりに使うにはローパスフィルタでの平滑が要り、PWM単体ではアナログ電圧そのものは出ない。
関連用語
出た過去問
出典:平成29年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問21(IPA)
モータの速度制御などにPWM(Pulse Width Modulation)制御が用いられる。PWMの駆動波形を示したものはどれか。ここで、波形は制御回路のポー…
正解:イ:矩形パルスの高さ(電圧)は一定で、パルス幅が変化しながら等間隔に並ぶ波形
要点:PWMは振幅を変えずパルス幅(デューティ比)で制御する
PWM制御は、一定周期の中でパルスがHigh(オン)である時間の割合、すなわちデューティ比を変えることで、平均的な供給電力を調整する方式である。したがって出力波形は電圧の高さが一定のまま、パルスの幅だけが変化する矩形波になる。モータの速度制御では、このデューティ比の増減で回転数を制御する。
出典:令和2年度 10月試験 応用情報技術者試験 午前 問22(IPA)
モータの速度制御などにPWM(Pulse Width Modulation)制御が用いられる。PWMの駆動波形を示したものはどれか。ここで、波形は制御回路のポー…
正解:一定の高い振幅を保ったまま、パルスのオン幅(デューティ比)が周期ごとに変化する矩形波(PWM波形)。
要点:PWMは振幅一定でパルス幅を変え平均電力を制御する
PWMは、一定周期・一定振幅の矩形波のうち、オンになっている時間の割合(デューティ比)を変化させて平均電力を制御する方式である。したがって駆動波形は、高さがそろった矩形パルスのオン幅だけが周期ごとに変わる形になる。モータではこの平均電圧の変化が回転速度の制御になる。
出典・参考
公式シラバスの1 基礎理論 > 4. 通信に関する理論 > (1) 伝送理論に掲載されている用語です。
解説は資格暗記が独自に作成しています。過去問の出典は各問題に記載のとおりです。