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

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

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.

• 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

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

• 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.)

• 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:

• 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