Diseño de circuito PWM

Bueno después de un tiempo sin postear, regreso para publicar el diseño de un circuito de modulación por ancho de pulsos o PWM por sus siglas en ingles.

Info:

La modulación por ancho de pulsos (MAP o PWM, siglas del inglés Pulse-Width Modulation) de una señal o fuente de energía es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica (una sinusoidal o una cuadrada, por ejemplo), ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.

El ciclo de trabajo de una señal periódica es el ancho relativo de su parte positiva en relación con el período. Expresado matemáticamente:

D es el ciclo de trabajo
τ es el tiempo en que la función es positiva (ancho del pulso)
T es el período de la función

La construcción típica de un circuito PWM se lleva a cabo mediante un comparador con dos entradas y una salida. Una de las entradas se conecta a un oscilador de onda dientes de sierra, mientras que la otra queda disponible para la señal moduladora. En la salida la frecuencia es generalmente igual a la de la señal dientes de sierra, y el ciclo de trabajo está en función de la portadora.

La principal desventaja que presentan los circuitos PWM es la posibilidad de que haya interferencias generadas por radiofrecuencia. Éstas pueden minimizarse ubicando el controlador cerca de la carga y realizando un filtrado de la fuente de alimentación.

Aplicaciones

En la actualidad existen muchos circuitos integrados en los que se implementa la modulación PWM, además de otros muy particulares para lograr circuitos funcionales que puedan controlar fuentes conmutadas, controles de motores, controles de elementos termoeléctricos, choppers para sensores en ambientes ruidosos y algunas otras aplicaciones. Se distinguen por fabricar este tipo de integrados compañías como Texas Instruments, National Semiconductor, Maxim, y algunas otras más.

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Modulación_por_ancho_de_pulsos

Bueno Vamos Al diseño...
Lo explicare por partes...

Primero: Generador de ondas de dientes de sierra:

Hay muchas formas de generar este tipo de onda, utilizando compuertas, con un PIC, pero mi favorita es usando el histórico 555, y aun con este hay varias formas de generarla, una de ellas es utilizando el tiempo de carga y descarga del condensador que controla los tiempos del 555, pero como no aprendí muy bien esta forma, lo haré a mi manera, que es utilizando la salida del 555 para cargar y descargar otro condensador por medio de un transistor.

Diseño de circuito PWM

Click AQUI para ver grande.

En este Diseño se compone de dos partes básicas, una el 555 configurado como astable con cierto periodo, donde el tiempo en alto es mayor al tiempo en bajo, tiempos que son invertidos gracias al inversor XD.
La segunda parte esta conformada por un condensador y un transistor, donde el transistor descarga por cada pulso al condensador generando así la onda con forma de dientes de sierra.

Segundo: Rampa (onda moduladora):
Es la parte mas sencilla de todo el diseño, se basa en el mismo concepto anterior de carga y descarga de un condensador, pero en este caso solo nos interesa la carga.

electronica

Click AQUI para ver grande.

En este caso en vez de un transistor tenemos un switch, que por decirlo así es el encargado de poner en funcionamiento nuestro circuito, cuando esta cerrado el condensador esta descargado, no hay movimiento pero cuando se abre el condensador empieza a cargarse a determinada velocidad.

Tercero: Integración de los dos circuitos:

Ya teniendo los circuitos medianamente claros XD, nos preguntamos ¿y bueno eso para que? pues bueno una circuito de PWM consta de dos tipos de onda, una portadora(triangular o dientes de sierra) y una moduladora (la rampa), que se comparan atravez de un amplificador operacional y generan la PWM.

circuito

Click AQUI para ver grande.

Cuarto: Carga:

Ya lo único que falta es la carga, es decir lo que quieres controlar con este medio, en este caso les mostrare como poner un motor. el mecanismo es fácil, solo se trata de un transistor, para mejor uso un MOSFET, y la carga, el gate del MOSFET va conectada a la salida del amplificador operacional, el drain y el source son ya parte del otro circuito (a controlar)

pulsos

Click AQUI para ver grande.

Modulacion

Click AQUI para ver grande.


Ya así queda listo el diseño.

Materiales:
IC1: 555
IC2: 74LS04
IC3: LM741

R1 5 Kohm
R2 2 Kohm
R3 40 Kohm
R4 y R5 1 Kohm

S1 y S2 Switchs On/Off

C1 10 uF Electrolitico
C2 1 uF Electrolitico
C3 4400 uF Electrolitico

Q1 2N2222A NPN
Q2 ZVN2110A o IRF640 MOSFET

Opcional:
MT1 Motor 6V
D1 1N4004

Nota:
S2 puede ser reemplazado por un pulsador normalmente cerrado y ser usado como acelerador.

Si quieren pueden descargar el diseño hecho con liveire: AQUI[/b]

Bueno eso fue todo, espero sea de su utilidad.

Visiten Mis otros Post

Imágenes Del Acuario De San Martin, Colombia

Fotos Jardin Botanico de Medellin

Algunos Codigos En C Para Linux

Comandos De Ubuntu De La A a la X

Documentales Español Latino

Guai Completa Para Server Y Cliente De Ro

PWM

5 comentarios - Diseño de circuito PWM

mavabe
jajajjajajajajja, Ya se me hacia parecido este tema.
nialsv
buena info +5