Modulación de Ancho de Pulso – PWM

La Modulación por Ancho de Pulso o PWM “Pulse-Width Modulation” es una técnica utilizada ya hace algunas décadas en circuitos eléctricos para poder controlar la variación de energía eléctrica que se suministra a un dispositivo sin pérdida de la misma.

Por ejemplo, tenemos un foco que enciende al 100% con 12V de corriente directa, pero si tenemos la necesidad de regular su intensidad de luz emitida al 50%, entonces podríamos agregar un potenciómetro que regule la salida a 6V. Sin embargo la mitad de la potencia se queda en el potenciómetro generando calentamiento y el circuito completo siempre consumiría la misma cantidad de corriente eléctrica, esta configuración no es óptima, por tal motivo, se cuenta con la implementación de PWM.

El uso de PWM soluciona bastantes problemas en circuitos eléctricos y tiene buenas respuestas en sistemas electrónicos, podemos mencionar algunos sistemas automotrices que utilizan este tipo de modulación, por ejemplo:

  • Velocidad de Moto-Ventiladores
  • Válvula de Marcha Mínima “By-Pass” (IAC)
  • Cuerpo de Aceleración Electrónico (TAC)
  • Solenoide de Recirculación de Gas de Escape (EGR)
  • Solenoide de Control de Vapores del Tanque de combustible (EVAP)
  • Solenoides de Control de Tiempo en Árbol de Levas (VVT-i – VCT – VVEL – VANOS)
  • Sistema de Control de Carga (Alternador Controlado)
  • Servomotores de Dirección electro-asistida.
  • Servomotores de Freno de estacionamiento electrónico (EPB)
  • Atenuación de luces del tablero y cortesía.

Estos son, solo los sistemas más comunes que podemos encontrar en un vehículo que trabajan en base a la modulación por ancho de pulso.

Esta modulación parte de un tren de pulsos que varía entre el voltaje máximo posiblemente suministrado y el voltaje cero, la clave se encuentra en el tiempo que dura el voltaje máximo con respecto a todo el tiempo que pudiera estar activo, es necesario conocer algunos términos antes de avanzar.

Periodo: El tiempo que le toma a una señal en repetirse, es decir, el tiempo que dura la señal activa más el tiempo que dura la señal inactiva.

Amplitud: El nivel de voltaje que alcanza la señal de activación (Vmax)

Ciclo de Trabajo: Normalmente conocido como “Duty Cycle” o “% Duty” es la relación del tiempo en estado activo con respecto al Periodo.

Algunas de las Formulas que podemos utilizar para trabajar este sistema son las siguientes:

Puedes verificar las formulas con los siguientes ejemplos:

Todo el trabajo lo realiza el módulo de control responsable de cada sistema, una de nuestras tareas como Técnicos Automotrices es, saber identificar el sistema que vamos a diagnosticar y contar con una buena herramienta de medición por ejemplo, un osciloscopio que logre captar la variación de señal con ancho de banda superior a los 20 Mhz.

También es bueno tener una herramienta para probar componentes, es decir, un generador de señal PWM, puedes tenerlo como proyecto, armar tu propio generador de ondas cuadradas con modulación PWM. Solo necesitas tener un poco de conocimiento de circuitos electrónicos, no gastar más de $50.00 y un poco de tiempo en la construcción de este generador.

Artículos necesarios:

  • 1 C.I. LM555
  • 1 Transistor MOSFET IRFZ44
  • 2 Diodos 1N4148
  • 1 Diodo 1N5822
  • 1 Resistencia de 100Ω
  • 1 Resistencia de 100KΩ
  • 1 Resistencias de 470Ω
  • 1 Capacitor de Poliéster de 68nF

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