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MODULACION POR AMPLITUDMODULACION POR AMPLITUD DE PULSO PWMIng. Nelson Rodríguez
Docente Investigador Escuela SuboficialesDocente Investigador Escuela Suboficiales Fuerza Aérea Colombiana, Asistente
investigación Universidad Militar Nueva dgranada
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MODULACION POR AMPLITUD DE PULSO PWM
• MODULACION PWM (PULSE WIDTH MODULATION) ( )• Porque o para que se utiliza:• Problema: En muchas aplicaciones de la electricidad y electrónica se requiere variar o controlar la potencia
de sistemas eléctricos como motores dc, lamparas dc, etc.L t i d t di iti t l i d l lt j d di l li• La potencia de estos dispositivos se controla variando el voltaje dc o promedio que se le aplican, por ejemplo, si un motor de 12Vdc gira a 200rpm, se le puede aplicar un voltaje dc menor para que este gire mas despacio.
Si el motor es de 12Vdc, y se le aplicanLos 12Vdc giraría a su velocidad máxima
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MODULACION POR AMPLITUD DE PULSO PWM
P d i l l id d d i d l d d i l l j l ll j lPara reducir la velocidad de giro del motor se puede reducir el voltaje que le llega a este por ejemplo con un regulador de voltaje:
En este caso efectivamente el motor gira mas despacio pues solo le llegan 5V, pero Se presenta un problema debido a la diferencia deg p p g , p p ptensión en los terminales de entrada y de salida del regulador y ya que lo circula la corriente que va hacia el motor(carga). Este va a disiparuna potencia y se calentara, siendo una solución ineficiente en términos de la conversión eléctrica. Es decir se pierde energia en formade calor en el regulador de voltaje.
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• Una solución mas eficiente seria utilizar la modulación por amplitud de pulso (PWM), para controlar el voltaje DC que se le aplica al motor y así controlar su velocidad.
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p y
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MODULACION POR AMPLITUD DE PULSO PWM
En la modulación PWM el voltaje DC o Promedio que le llega al motor es:Vdc=Vp*DDonde Vp es la amplitud de la señal Cuadrada y D es el ciclo útil (no en %)de la señal cuadrada.
Por ejemplo si Vp=12v y el ciclo útil es del 50%, el motor sentirá 6Vdc, si el cicloÚ il d l 25% l i á 3VdÚtil es del 25% el motor sentirá 3Vdc
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• Porque el PWM es una solución eficiente?
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q• Si miramos la señal PWM es una señal prendido apagado……………….• Se puede implementar con un switch o interruptor, funcionando a “alta frecuencia”.
Cuando el switch esta abierto (apagado) elCuando el switch esta abierto (apagado) el voltaje en sus terminales es 12v, pero la corriente es cero,por lo que la potencia P=v*i=0Watts (no sepor lo que la potencia P=v i=0Watts (no se calienta.)
Cuando el switch esta cerrado (prendido) el voltaje en sus terminales es 0v, pero la j pcorriente diferente de cero,por lo que la potencia P=v*i=0Watts (no se calienta.)
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• En la vida real la función del interruptor se realizaría por medio de un transistor(corte‐saturacion) BJT o MOSFET
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preferiblemente a alta frecuencia, y la señal de control al transistor podría provenir de un circuito astable con un 555 o unmicrocontrolador:
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• Porque si al motor le llega una señal de
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• Porque si al motor le llega una señal de pulsos, el siente una señal de voltaje
di DC?promedio o DC?Debido a la naturaleza inductiva del motor,O i it RL t t filtO circuito RL este se comporta como un filtroRL pasabajas es decir elimina el alta frecuenciaDe la señal PWM dejando solo el voltaje DC