Modulación de ancho de pulso (PWM)
1. Los fundamentos de la modulación de ancho de pulso (PWM)
La modulación de ancho de pulso (PWM) sirve como un método digital que simula una señal analógica para controlar la entrega de energía a dispositivos electrónicos. En esencia, PWM alterna rápidamente la potencia entre los estados ON y OFF a una frecuencia establecida, lo que permite la gestión de la potencia promedio, lo que ofrece una gran cantidad de posibilidades de control.2. La ciencia detrás de la PWM
Cuando lo descomponemos, el PWM funciona de manera bastante similar a un interruptor de luz. El concepto se basa en activar y desactivar una señal rápidamente. Con intervalos variables, se pueden manipular y emular diferentes niveles de producción de potencia. Por lo tanto, en el vasto panorama de la electrónica, PWM gestiona de manera eficiente la potencia promedio que un dispositivo percibe y, en última instancia, recibe.3. Motores CC y PWM: una combinación hecha en electrónica
La flexibilidad de PWM le permite controlar una gran variedad de motores de CC:• Motores de CC con escobillas: estos motores son sencillos y reaccionan directamente a las señales PWM, traduciéndolas en velocidades variables.
• Motores CC sin escobillas (BLDC): un poco más sofisticados, los motores BLDC requieren secuencias PWM personalizadas para cada una de sus bobinas.
Sin embargo, es fundamental comprender que, si bien los principios fundamentales de la PWM son universalmente aplicables, los diseños de motores individuales pueden influir profundamente en su respuesta a la PWM.
4. Entresijos de las características del motor: tamaño, inercia y par
Cada motor es único y las señales PWM deben ajustarse para atender a estos matices:• Tamaño e inercia: los motores con un tamaño físico mayor o una inercia mayor a menudo exhiben una respuesta retardada a cambios abruptos de PWM. En tales casos, es posible que sea necesario ajustar la frecuencia o duración del PWM para garantizar un funcionamiento sin problemas.
• Par: Los motores de alto par pueden necesitar señales PWM más potentes o prolongadas. Es crucial calibrar la señal PWM para alinearla con el par del motor para garantizar un rendimiento óptimo.
Estos ajustes son esenciales para garantizar que el motor responda armoniosamente a la señal PWM, allanando el camino para operaciones eficientes y confiables.
5. Disección de una señal PWM típica
Una señal PWM estándar se puede visualizar como una onda cuadrada que comprende:• Frecuencia: Determina la rapidez con la que la señal oscila entre sus estados ON y OFF. Se cuantifica en Hercios (Hz).
• On-Time: Representa el tiempo dentro de un ciclo donde la señal permanece activa u ON. Variando este aspecto se puede regular eficazmente la potencia dirigida hacia un motor y, por tanto, su comportamiento.
6. El FIRGELLI FCB-1: Un ejemplo del mundo real de dominio de PWM
Una representación tangible del potencial de PWM se resume en el FIRGELLI FCB-1:• Control de velocidad: El FCB-1 aprovecha la potencia de PWM para dictar la velocidad precisa de actuadores. Esto garantiza un funcionamiento fluido y eficiente en diversas aplicaciones.
• Sincronización: Una de las características más destacadas del FCB-1 es su capacidad para sincronizar hasta cuatro actuadores. A través de un meticuloso control PWM, garantiza que cada actuador funcione simultáneamente, proporcionando un movimiento armonizado.
