Informe 3 de Control

7/24/2019 Informe 3 de Control

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UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

ESCUELA DEINGENIERASELCTRICA, ELECTRNICA Y DETELECOMUNICACIONES Perfecta Combinacin entre Energa e Intelecto

PWM ANALOGICO: MODULACION POR ANCHO DE PULSOS

Luz Quintero Sanguino, Lorena Andrea Gmez Snchez, Jaime Enrique Rivera Cuadros. Presentado a: Julio Flrez

Resumen: En este informe se puedeobservar el anlisis de la tercera etapa delproyecto a desarrollar un PWM. En estaetapa se realiza el montaje para realizar lamodulacin del ancho de pulsos de unaseal.

I. INTRODUCCIN

Este laboratorio se realiz con el fin deemplear conocimientos adquiridos en eltranscurso de nuestra carrera dondeanalizaremos el comportamiento del PWM(Modulacin de ancho de pulso) en algunasocasiones este mtodo tambin esnombrado como modulacin por duracinde pulso o modulacin por longitud depulso. Unas de las aplicaciones en las que

se emplea el PWM son para controles deiluminacin, temperatura, motores, entreotros.

Hoy da existen diversos amplificadoresoperacionales o circuitos integrados que seimplementan como un PWM.

II. OBJETIVOS

Analizar el comportamiento de la onda desalida controlada por los pulsos de disparodel control PWM analgico.

III. MATERIALES

Potenciometro 50k.

Resistencia de 1k . Fuente de Dc Capacitores 1 nF, 10 nF Circuito integrado LM555.

IV. MARCO TEORICO

PWM:La tcnica de PWM consiste en producir unpulso rectangular con un ciclo de trabajodeterminado, este ciclo de trabajo puedevariar de 0 a 100%.

Imagen 1. PWM atraves de un amplificador pulsante

La construccin tpica de un circuito PWMse lleva a cabo mediante un comparadorcon dos entradas y una salida. Una de las

entradas se conecta a un oscilador de ondadientes de sierra, mientras que la otraqueda disponible para la seal moduladora.En la salida la frecuencia es generalmenteigual a la de la seal dientes de sierra, y elciclo de trabajo est en funcin de laportadora.


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Imagen 2. Espectro de la seal PWM.

En la actualidad existen muchos circuitosintegrados en los que se implementa lamodulacin PWM, adems de otros muyparticulares para lograr circuitosfuncionales que puedan controlar fuentesconmutadas, controles de motores,controles de elementos termoelctricos,choppers para sensores en ambientesruidosos y algunas otras aplicaciones.

MODULACION:

Resultado del proceso, de variar unacaracterstica de una onda portadora deacuerdo con una seal que transportainformacin. El propsito de la modulacines sobreponer seales en las ondasportadoras.

CIRCUITO INTEGRADO LM555:

El 555 viene en paquete de ocho pines dedoble lnea. En el interior del chip hay unconjunto de circuitos que sirven comobloques de construccin para un interruptorelectrnico de alta velocidad. En total, el CI

tiene 28 transistores. No funciona como untemporizador por s mismo, sino quedepende de un puado de condensadoresy resistencias externas para ello; la formaen la que estn conectados estoscomponentes externos determinar lo queel 555 har.

El 555 contiene un puado de bloques deconstruccin electrnicos que t configuraspara obtener resultados diferentes. Tieneun flip-flop, que tiene dos estados elctricosestables, encendido y apagado y cuandoenvas un impulso elctrico en el flip-flop,cambia los estados. Dos comparadorestambin producen seales elctricas desalida "On" (Encendido) y "Off" (Apagado).Si un voltaje de entrada cruza un umbral, el


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circuito se enciende o apaga dependiendode que el voltaje aumente o disminuya. Porltimo, el 555 tiene una etapa de salidaelectrnica capaz de realizar la conduccinde dispositivos externos o circuitos conhasta 200 miliamperios de corriente.

Caractersticas circuito integrado lm555:

Temporizacin desde microsegundoshasta horas.

Modos de funcionamiento: Monoestable,

Estable.

Aplicaciones: Temporizador. , Oscilador,Divisor de frecuencia, Modulador defrecuencia, Generador de sealestriangulares.

V. IMPLEMENTACION PWM

Seleccin elementos integrado LM555:

Un condensador y un par de resistenciasdeterminan el tiempo de duracin de lospulsos que produce el 555.

Un par de resistencias entre los pines 8 y 6definen el tiempo "On" de encendido; de lasdos resistencias, la que est entre el 6 y 7establece el tiempo "Off" de apagado. Laduracin total del pulso del 555 es la sumade los tiempos de encendido "On" y

apagado "Off", el cual puede variar entremicrosegundos y horas.

El chip recibe energa en los pines 8 y 4.Puede recibir un pulso de disparo parareiniciar su ciclo en el pin 2 y emite su pulsode temporizacin en el pin 3. Una tensin

de control externa aplicada al pin 5 acortael ciclo de temporizado del 555.

Ciclo til=20%

Ciclo til=40%


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Ciclo til=50%

Ciclo til=80%

Frecuencia= .44( + )

= 0.693 ( 1 1 ) 1

= 0.93 2 1

= . .

VI. ANLISIS DE DATOS

Control de pulso

En el circuito se podr apreciar que alvariar el voltaje de referencia con el controldel potencimetro, tenemos control sobre elancho de pulso o ciclo de trabajo de una

seal cuadra segn sea la aplicacin quedeseemos emplear.

Como se puede apreciar en la imagen setiene total control por sobre el voltaje RMSde la seal de salida.


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Ciclo til = 20%

Ciclo til = 40%

Ciclo til = 50%

Ciclo til = 80%

Se pudo observar como la salida de delcomparador de voltaje, manejando la sealde PWM tambin es una salida una sealcuadrada, que vara su periodo,dependiendo de la posicin del

potencimetro.


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VII. OBSERVACIONES

Verificar que la seal vista en elosciloscopio comience desde la referenciapara no tener problemas en la siguienteetapa del proyecto; porque si esto no es asal realizar la etapa del opto acoplador laseal se distorsionara mucho y no servirpara el resultado requerido.

VIII.CONCLUSIONES

Durante el desarrollo de esta prctica y elrespectivo anlisis de resultados fueposible obtener las siguientesconclusiones:

A la hora de interpretar el circuito esmuy importante la configuracin delamplificador operacional (OPAM),dependiendo se realice la conexinen el OPAM se obtendrn lo que sedesee, en este caso debamosobtener un PWM. Para disminuirlas fallas a la hora de funcionar yobtener un funcionamiento lo msptimo posible fue necesario usarlos amplificadores operacionalescon una configuracin de lazocerrado adems que staconfiguracin permiti mantener laseal en cualquier puntoespecfico.(Luz Quintero).

Se puedo observar con la anterioretapa y esta que de manera digitalse obtiene una mayor variacin delciclo de trabajo: del 0 al 100%,mientras que un PWM analgicosolo vara su ciclo til en un rango de15 al 85%. (Lorena Gmez)

Los componentes entre losterminales 2, 6 y 7 del integradoregulan la frecuencia de oscilacindel circuito y, por ende, la velocidaddel motor cuando todas las etapasestn acopladas. (Lorena Gmez)

El PWM nos permite controlar elancho de pulso de una seal. Estopara nuestro proyecto es muyimportante ya q nos ayuda acontrolar y regular la velocidad de

giro del motor. (Jaime rivera)

REFERENCIAS:

[2] Ogata katsuhiko ingeniera de controlmoderno. Cuarta edicin.

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