その他 PWM制御:流れる電気を操る技術
電気のオンとオフを細かく繰り返すことで、まるで水道の蛇口をひねるように電気の量を調整する技術、それがパルス幅変調制御、略してPWM制御です。この技術は、電気を流したり止めたりすることを高速で繰り返すことで実現されます。どれくらい速いかというと、人間の目では到底追いつけない速さです。そのため、電気が点滅しているようには全く見えず、一定の明るさで光っているように、あるいは一定の速度で回転しているように見えます。
このPWM制御の仕組みを、照明器具を例に考えてみましょう。部屋の照明を暗くしたい時、昔ながらの方法は、抵抗を使って電気の流れを邪魔することで明るさを落とす方法でした。しかし、この方法では、抵抗によって消費されるエネルギーが熱に変わってしまい、無駄が生じてしまいます。一方、PWM制御では、電気を流す時間と止める時間の割合を変化させることで明るさを調整します。暗くしたい場合は、電気を流す時間を短く、止める時間を長くします。逆に明るくしたい場合は、電気を流す時間を長く、止める時間を短くします。このように電気をこまめにオンオフすることで、無駄なく電気を使い、明るさを自在にコントロールできるのです。
PWM制御は照明器具だけでなく、扇風機やエアコンなどの家電製品や、工場の機械、電車のモーターなど、様々な場面で活用されています。例えば、扇風機の風量を調整したり、エアコンの温度を細かく設定したりするのも、このPWM制御のおかげです。また、電気自動車のモーター制御にも使われており、省エネルギーに大きく貢献しています。このように、PWM制御は私たちの暮らしを支える重要な技術の一つと言えるでしょう。
