PWM

Pulse Width Modulation

펄스 변조의 일종으로 신호의 크기에 따라 펄스의 폭을 변조하는 방식이다.

펄스 파형의 High 상태와 Low 상태 파형의 비율을 듀티 사이클이라고 부르는데, PWM은 이 듀티 사이클을 조정해서 변조하는 방식이다.

원래는 통신용으로 개발된 기술이었으나 전류, 전압 제어용으로 탁월한 방식이었기 때문에[1] 현재는 통신보다는 DC쪽 전력 제어나 모터 제어 쪽에 쓰이는 기술이다. 가장 유명한 예시라고 하면 초퍼제어, 스위칭 파워가 있다. 요즘은 LED에서 PWM을 매우 자주 볼 수 있다. RGB로 색이 변화하는 LED 키보드나 마우스를 카메라로 찍으면 PWM에 의한 플리커링으로 세로줄이 생긴다. 중국산 손전등도 밝기 조절을 PWM으로 한다. 카메라에 플리커링 현상 (세로줄 현상)을 유발하는 범인이기도 하다. 이 플리커링 현상은 안구에 피로를 주기 때문에 모니터나 TV같은 제품을 살 경우에는 플리커 프리나 PWM 주사율이 최소 3000Hz 이상이 되는 제품을 사는게 좋다. 통신용으로 쓰이는 예는 D클래스 앰프가 있는데 앰프에 들어가는 트랜지스터가 증폭 작용보다 아예 꺼졌다 켜지는 스위칭 작용에서 효율이 더 큰것을 이용해서 앰프의 효율을 극대화 하는 기술이다. 발열이나 전력 공급이 까다로운 스마트폰 같은 소형 기기에 내장되는 오디오 앰프가 대부분 D클래스이다.

AMOLED의 밝기 조절도 이 방법을 통해 이루어진다. PWM 주사율이 240Hz이고 디스플레이의 동작 주사율은 60Hz인 패널이 있다고 가정하자. 이때 PWM 주사율과 동작 주사율의 비율은 4:1인데, 말인즉슨 사용자가 보는 동작 한 번을 표현할 때 디스플레이가 총 4번 깜빡인다는 뜻이다. 이것을 응용하여 4번 중 1번만 패널을 키면 사용자가 인지하는 밝기는 25%가 될 것이고, 패널을 키는 횟수가 늘어날수록 밝기는 그에 비례해 밝아진다. 이것을 잘못 만들면 저조도에서 그레이스케일을 표현할 때 색이 전반적으로 초록빛을 띄는 현상이 발생하는데, 흔히 녹조 현상이라 불린다. 삼성 갤럭시 노트20 Ultra의 녹조 현상도 240Hz의 PWM 주사율은 그대로 둔 채 120Hz의 높은 동작 주사율을 설정해 밝기 조절에 여유가 없어져서 생긴 현상이다.