Robótica/Modulación por Ancho de Pulsos (PWM)
Es una técnica en la que el ciclo de trabajo de una señal periódica es modificado y esto se usa 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 al periodo:
- D = τ /T
- D = Ciclo de trabajo
- τ = tiempo en el que la función es positiva
- T = Periodo de la Función
Para construir un PWM la forma común es utilizando un comparador con dos entradas y una salida. Una entrada queda libre para la señal moduladora y la otra entrada se conecta a un oscilador de onda triangular, a la salida la frecuencia es por lo general igual a la de la señal triangular a la entrada y el ciclo de trabajo está en función de la portadora.
Una desventaja importante dentro de estos circuitos es que se pueden dar interferencias generadas por radiofrecuencia. Este tipo de interferencias en el circuito pueden minimizarse ubicando el controlador cerca de la carga y realizando un filtrado de la fuente de alimentación.
Un modulador de ancho de pulso puede a su vez utilizarse como un eficiente dimmer de luz, o también se puede utilizar para controlar los motores de Corriente Directa. Los motores de Corriente Directa grandes son controlados de manera más eficiente con transistores de alta potencia, mientras que por otro lado puede los motores de corriente directa pequeños y medianos de imán permanente se pueden controlar de una mejor manera utilizando transistores de conmutación por ancho de pulso.
Un circuito PWM da a la salida una señal de onda cuadrada con ciclo que varía de prendido y apagado (ON – OFF), variando en el tiempo de 0 a 100%. Así con esto una cantidad variable de potencia se transfiere a la carga.
El circuito PWM tiene una ventaja muy importante sobre un controlador que se base en la variación lineal de la potencia suministrada a una carga mediante cambio resistivo es la eficiencia. A una señal de control del 50%, el PWM usara aproximadamente el 50% de la potencia total, de la cual casi toda será transferida a la carga. En un controlador que sea del tipo resistivo, de un 50% de potencia que se quiera transferir a la carga le puede llegar aproximadamente un 71% mientras que el 21% restante se pierde en forma de calor.