PWM (Modulación por Ancho de Pulso)

En el contexto de un automóvil, PWM se utiliza comúnmente en sistemas eléctricos para controlar la velocidad de los motores eléctricos, como los ventiladores del radiador, los motores de las ventanas eléctricas, los motores de los limpiaparabrisas, entre otros.

En lugar de simplemente encender o apagar un motor eléctrico, la técnica PWM modula la anchura de los pulsos eléctricos enviados al motor, lo que permite controlar la cantidad de potencia que recibe y, por lo tanto, la velocidad del motor.

Esto se logra variando el tiempo durante el cual la señal eléctrica está en un estado activo (encendido) en comparación con el tiempo en un estado inactivo (apagado), creando así un promedio de potencia que determina la velocidad del motor.

Cuando la señal PWM está en los valores bajos, se dice que la señal está en OFF (algunos le llaman Toff) y cuando está en el valor alto, se dice que está ON (también llamad Ton).

Si sumamos el tiempo que estuvo en ON y OFF, nos dá el período

El objetivo es variar el ancho de pulso de una señal de voltaje con el objetivo de controlar la potencia eléctrica con mucha exactitud que enviamos a un componente electrónico para que funcione/actúe. 

Hay señales de mando sobre algunos dispositivos actuadores que se basan en la variación del factor de trabajo o DUTY CYCLE; el nombre con el que también es conocido en AUTOMOCIÓN es porcentaje DWELL (D%).

este tipo de impulsos se utiliza para el control de los inyectores o para la regulación apertura de las válvulas de ralentí.

Los impulsos de mando sobre estos dispositivos son de tensión y frecuencia fija, se hace variar la relación entre la anchura del impulso a nivel bajo (masa) y alto (12V).

El Duty Cicle, en cuanto a la alimentación o referencia parte de un negativo o masa del actuador la cual es directa, mientras que el positivo siempre sera modulado en un ciclo de trabajo medido en un porcentaje( %). Por lo que un ciclo de trabajo es siempre el porcentaje de tiempo donde el actuador está activo dentro de un periodo (tiempo) que se puede modular a conveniencia.

En la siguiente imagen se muestra una señal PWM cuadrada capturada con un Osciloscopio, donde podemos observar que el periodo es de 5 ms (teniendo en cuenta que la escala T/D es de 1 segundos) y que el ciclo de trabajo o Duty Cicle es del 73% a una tensión de 14,75 v.

Ejemplos

Puedes controlar el brillo de un LED ajustando el ciclo de trabajo de la señal que se conectara a dicho LED.

PWM3
PWM se utiliza para controlar el brillo de un LED

En un LED RGB (color rojo, verde, azul), puedes controlar la intensidad de luz de los tres colores que desees mediante la modulación por ancho de pulsos.

Fundamentos de la mezcla de colores.

Si los tres colores se encuentran controlados por el mismo porcentaje de ciclos de trabajo PWM, el resultado será una luz blanca. Igualmente, si mezclamos los colores azul y verde, obtendremos en el LED un color verde azulado. Como ejemplo más complejo, aumenta el ciclo de trabajo en un 100% para el color rojo, un ciclo de trabajo del 50% para el color verde y un 0% para el color azul, con esta configuración conseguirás un color anaranjado.

PWM5
PWM se puede utilizar para realizar mezclas de colores en LED RGB

La frecuencia de la onda cuadrada no necesita ser muy alta cuando se controlan LEDs para conseguir un efecto de atenuación (Dimmer). Una onda de ciclo de trabajo del 20% a 1 Hz se mostrara encendida y apagada a la percepción de tus ojos, un ciclo de trabajo del 20% a 100 Hz o superior solo se percibirá por nosotros como una luz más tenue en comparación a totalmente encendido. Esencialmente, el periodo no debe ser demasiado grande si lo que deseas lograr es un efecto de oscurecimiento de los LEDs.

y es asi como terminados de presentar este paseo por las modulaciones por ancho de pulso, las señales PWM.

SOMOS¡¡

Mecánica para todos siempre queriendo apoyarte en tus procesos de aprendizajes.

Saludos..

Ingeniero Rodrigo Salas Moyano.

Si te gusto este articulo comparte nuestra pagina.

Deja un comentario