Eu vou falar sobre o que é Modulação de largura de pulso (PWM), como esta tecnologia é útil para projetos de eletrônica e robótica e como usa-lá.
Porque usar PWM?
Existem situações onde é preciso controlar a potência de uma carga que pode ser um motor DC, um relé, uma lâmpada, etc. É possível controlar uma carga linearmente usando um potenciômetro ou reostato.
Os problemas com este tipo de controle são a perda de torque em baixa velocidade no caso do motor DC e a perda de potência devido a resistência do potenciômetro. O PWM pode dar partida suave em motores e manter o torque em baixas velocidades. Esta técnica também é usada para controlar servomotores e dimmers (controladores de lâmpadas).
Como funciona?
Um sinal PWM funciona como uma chave que liga e desliga constantemente, é uma onda quadrada contínua. A amplitude do sinal sempre será constante, portanto um motor DC sempre terá o torque máximo. Como parte do tempo não há circulação de corrente na carga, a eficiência é maior. Pode-se controlar a largura dos pulsos do sinal.
Tem um parâmetro chamado duty cycle (ciclo de trabalho) que diz quanto tempo por período há circulação de corrente na carga. Calculando o duty cycle em %, que é a largura do pulso dividido pelo período da onda.
DutyCycle=100\cdot\frac{Largura}{Período}
O duty cycle de algumas ondas.
Alterando a largura de pulso também muda a tensão média. Se um sinal tem o duty cycle de 50%, a tensão média será metade do valor da amplitude.
Circuitos geradores de PWM
Pode-se gerar um sinal PWM com um 555. Para saber mais sobre este componente clique no botão abaixo:
555Clique aqui
Este é um exemplo de circuito que controla a largura de pulso com o potenciômetro.
O circuito montado em um protoboard.
Calculando o tempo em que o sinal fica no nível alto:
T_{H}=0.693\cdot R_{a}\cdot C1
- R_{a} é o valor da resistência do pino 8 até o terminal do meio do potenciômetro.
O tempo em que o sinal fica no nível baixo:
T_{L}=0.693\cdot R_{b}\cdot C1
- R_{b} é o valor do R2 mais o outro lado do potenciômetro até o terminal do meio.
O período é a soma dos 2 tempos. Abaixo temos outro exemplo de circuito gerador de sinal PWM.
