Modulao por largura de pulsoOrigem: Wikipdia, a enciclopdia livre.A Wikipdia possui o portal: Portal de eletrnica

A Modulao por largura de pulso (MLP) - mais conhecida pela sigla em ingls "PWM" (Pulse-Width Modulation) - de um sinal ou em fontes de alimentao envolve a modulao de sua razo cclica (duty cycle) para transportar qualquer informao sobre um canal de comunicao ou controlar o valor da alimentao entregue a carga.

ndice[esconder]

1 Telecomunicaes 2 Transferncia de potncia 3 Regulao de tenso 4 Efeitos de udio 5 Ver tambm

TelecomunicaesEm telecomunicaes, a largura dos pulsos corresponde a valores de dados especficos codificados a um fim e decodificou ao outro. Pulsos de largura variadas (a informao em si) ser enviada em intervalos regulares (a frequncia portadora da modulao)._ _ _ _ _ _ _ _ | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | __| |____| |____| |____| |____| |____| |____| |____| |____ _ __ ____ ____ _ | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | _________| |____| |___| |________| |_| |___________ 0 1 2 4 0 4 1 0

Clock Dados Dados

A incluso de um sinal de relgio (clock) no necessria, a borda de subida do sinal de dados pode ser usada como relgio se um pequeno offset for adicionado para o valor de dados de forma a evitar a falta de pulso para o valores zero.

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Transferncia de potncia

Sinal PWM simulando uma tenso alternada senoidal sobre uma carga resistiva. PWM tambm utilizada para variar o valor da transferncia de potncia entregue a uma carga sem as perdas ocorridas normalmente devido queda de tenso por recursos resistivos. Em um sistema PWM, a chave de estado slido (normalmente IGBT, MOSFET ou transistor bipolar) usada para controlar o fluxo de corrente: ora no conduzindo corrente, ora conduzindo, mas provocando uma queda de tenso muito baixa; como a potncia instantnea dissipada pela chave o produto da corrente pela tenso eltrica a um dado instante, isso significa que nenhuma potncia dissipada se a chave fosse uma chave "ideal". Com uma taxa de modulao suficientemente elevada, simples filtros RC so freqentemente utilizados para suavizar o trem de pulsos em uma tenso analgica estvel. Esse mtodo normalmente empregado no controle de velocidade de motores de corrente contnua. Os limites de potncia de PWM tambm so empregados em dimmers de luz comuns em habitaes. Neste caso, a eletricidade modulada de corrente alternada (CA). Um simples ajuste na quantidade de luminosidade pode ser implementado estabelecendo-se a que tenso do ciclo CA o dimmer comea a conduzir a eletricidade lmpada (usando um triac). Como o ciclo ativo da modulao o mesmo que a freqncia da linha, (60Hz no Brasil), o olho humano "enxerga" somente a intensidade mdia.

Regulao de tensoPara maiores detalhes, veja o Ver artigo principal: Fonte chaveada . A PWM utilizada em reguladores de tenso eficientes. Pelo chaveamente de tenso na carga, com a razo cclica apropriada, a sada se aproximar do nvel de tenso desejado. O ripple da tenso chaveada normalmente filtrado com um indutor e um capacitor Um mtodo mede a tenso de sada. Quando seu nvel menor que a tenso desejada, a chave ligada. Quando a tenso de sada maior que a tenso desejada, a chave desligada.

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Efeitos de udioA PWM algumas vezes utilizada em sntese de sons, pois fornece um efeito agradvel similar a um coro ou osciladores ligeiramente defasados funcionando simultaneamente. A razo entre o nvel alto e baixo tipicamente modulada com um oscilador de baixa freqncia.

PWMAutor: Gabriel Torres Categoria: Eletrnica ltima Atualizao: 07 de abril de 2005

Pulse Width Modulation - Modulao por Largura de Pulso Circuitos digitais s produzem dois nmeros: "0" e "1". J circuitos analgicos podem ter uma infinidade de variaes. Por exemplo, em um circuito digital s podemos ligar ("1") ou desligar ("0") um motor ou uma lmpada, enquanto que em um circuito analgico podemos controlar em infinitos gradientes o brilho da lmpada desde o seu estado total de apagamento at o seu brilho mximo. Com um motor acontece o mesmo, podemos controlar em inifitos gradientes sua velocidade, desde o seu estado de no rotao at a sua velocidade mxima. Para um circuito digital poder controlar um circuito analgico - um brilho de uma lmpada ou a velocidade de um motor - h basicamente duas tcnicas. A converso D/A (Digital/Analgico) e a modulao por largura de pulso (PWM). A converso digital/analgico usa uma quantidade de bits proporcionais quantidade de gradientes (brilhos, velocidades, etc) que pretendemos ter. Por exemplo, se forem usados 4 bits, temos uma possibilidade de 16 (2^4) gradientes de brilho/rotao, de 0000 a 1111. O problema desta tcnica que quanto mais gradientes voc quiser, mais bits so necessrios. J a tcnica PWM utiliza apenas um bit. Nela gerada uma forma de onda quadrada onde o ciclo de carga (tempo em que a forma de onda permanece em "1") define a velocidade/brilho do sistema analgico. Por exemplo, supondo uma forma de onda perfeitamente quadrada, onde 50% do tempo ela est em "0" e 50% do tempo ela est em "1", o resultado final ser que a lmpada ter 50% do seu brilho e um motor 50% de sua velocidade. Se configurarmos esta forma de onda para ficar 30% do seu tempo em "1" e 70% do seu tempo em "0", o resultado ser um brilho/velocidade de 30% de sua capacidade total. Em resumo, o PWM uma tcnica para converso digital/analgico usando apenas um bit, onde gerada uma forma de onda quadrada onde o tempo em que esta forma fica em "1" define o valor da sada (velocidade/brilho).

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Controle de um motor DC pelo PWM do PIC So muitas as aplicaes onde h a necessidade de controlar a velocidade de motores de corrente contnua. Pode-se citar, por exemplo, casos de uso em robtica, automao, equipamentos da rea mdica e odontolgica, automotiva e muitos outros. Daniel Q. Marquez Diferentemente dos motores de passo e dos motores de corrente alternada, o controle da velocidade de um motor DC relativamente simples. A tcnica consiste em variar a tenso mdia aplicada ao motor, mais especicamente na armadura do motor. Um motor DC dividido em 6 partes principais: 1. Estator; 2. Rotor; 3. Armadura; 4. Coletor; 5. Escovas; 6. Terminais. O torque de um motor varia proporcionalmente com a corrente que est submetida a sua armadura. Assim, aumentando sua corrente, aumentar tambm seu torque. A equao que expressa o comportamento do torque de um motor dada por:

Onde: T Torque do motor k a constante de torque de um motor, dada pelo fabricante ia a corrente na armadura do motor Podemos dizer que a velocidade do motor ser maior se o coeciente de atrito for menor. Controle de um motor DC pelo PWM do PIC So muitas as aplicaes onde h a necessidade de controlar a velocidade de motores de corrente contnua. Pode-se citar, por exemplo, casos de uso em robtica, automao, equipamentos da rea mdica e odontolgica, automotiva e muitos outros. Daniel Q. Marquez

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Considerando-se um motor com velocidade constante, a equao que relaciona a velocidade com o torque dada por:

Onde: w a velocidade do motor (velocidade angular rad/s, rpm, etc) f Coeciente de atrito Se substituirmos o torque do motor na equao 2 pela equao 1 e considerarmos que a corrente da armadura do motor a sua tenso dividida pela resistncia, teremos que a velocidade ser:

Pode-se perceber que a equao 3 diz que aumentando-se a tenso aplicada ao motor, aumentar tambm a sua velocidade. Tcnica do PWM para controlar o motor A sigla PWM (Pulse Width Modulation) signica em portugus: modulao por largura de pulso. Nesta tcnica, uma carga (motor, por exemplo) chaveada por um dispositivo eletrnico fazendo com que ela esteja ora ligada ora desligada. O tempo em que a carga est ligada controlado pelo sistema chaveador. Como conseqncia, tem-se uma tenso mdia aplicada ao motor. Veja na gura 1 um exemplo desta tcnica.

Controle de um motor DC pelo PWM do PIC

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So muitas as aplicaes onde h a necessidade de controlar a velocidade de motores de corrente contnua. Pode-se citar, por exemplo, casos de uso em robtica, automao, equipamentos da rea mdica e odontolgica, automotiva e muitos outros. Daniel Q. Marquez Pode-se dizer que no PWM a freqncia constante, mas a largura do pulso no instante que o motor est ligado varivel. Para calcular a tenso mdia no motor usa-se a equao:

Onde: Vmed - Tenso mdia no motor Vmax - Tenso mxima aplicada ao motor pode ser a tenso da fonte D Tempo em que o motor est ligado T Perodo do sinal aplicado ao motor D/T Ciclo ativo Exemplo Se um determinado motor estiver sendo alimentado por uma bateria de 12 volts e com um ciclo ativo de 30%, a tenso mdia ser:

O dispositivo chaveador poder ser um transistor bipolar (BJT) ou mais adequadamente um MOSFET. A vantagem de utilizar este ltimo est na reduo da dissipao do transistor. Como o MOSFET possui uma resistncia entre dreno e fonte ( rdson ) muito baixa, a potncia dissipada tambm muito baixa, uma vez que a potncia dele dada por:

ou seja, a corrente de dreno ao quadrado multiplicada pela resistncia de dreno-fonte. No caso de um transistor bipolar, a dissipao maior porque est diretamente relacionada com a tenso coletor-emissor que, comparada com a tenso dreno-fonte de um MOSFET alta.

Controle de um motor DC pelo PWM do PIC

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So muitas as aplicaes onde h a necessidade de controlar a velocidade de motores de corrente contnua. Pode-se citar, por exemplo, casos de uso em robtica, automao, equipamentos da rea mdica e odontolgica, automotiva e muitos outros. Daniel Q. Marquez Recursos do PIC para o controle de velocidade do motor O microcontrolador PIC16F870 possui um mdulo chamado CCP que signica Capture Compare PWM, ou seja, mdulo de captura, comparao e PWM. Neste artigo abordamos apenas o mdulo PWM, pois este utilizado nos controles de cargas DC. Neste mdulo existe um registrador CCPR1 que compreende dois registradores de 8 bits: o CCPR1L e o CCPR1H. O registrador CCPR1L em conjunto com o CCP1CON * Matria originalmente publicada na revista Mecatrnica Fcil; Ano: 6; N 33; Mar / Abr 2007

Entenda o PWMPara controlar a velocidade dos motores de corrente contnua, o MC 2.5 utiliza uma tcnica conhecida como PWM, que a abreviao de Pulse Width Modulation ou Modulao de Largura de Pulso. Com esta tcnica podemos controlar a velocidade dos motores, mantendo o torque ainda que em baixas velocidades o que garante partidas suaves mesmo quando h uma carga maior sobre os motores. Aspectos que caracterizam o controle PWM como ideal para aplicaes em robtica. Para entender o princpio do PWM vamos imaginar um circuito como o da figura 1. Neste, temos um interruptor que quando acionado faz com que o motor receba 6V e funcione com 100% de potncia. Quando o interruptor no est precionado, o motor no recebe energia e simplesmente no funciona.

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Figura 1: Circuito fictcio. Vamos supor que consigamos pressionar e soltar o interruptor um grande nmero de vezes por segundo, de tal forma que metade do tempo ele fica ligado e metade desligado. O resultado seria uma onda quadrada como o da figura 2.

Figura 2: Onda quadrada.

No exemplo o tempo t1 corresponde ao tempo que o interruptor fica precionado e t2 o tempo que ele fica livre. Como neste caso t1 igual a t2, durante a metade do tempo o motor recebe a tenso de 6V e na outra metade ele recebe 0V. A tenso mdia, figura 3, aplicada ao motor neste caso de 3V, ou seja, 50% da tenso da bateria.

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Figura 3: Ciclo ativo de 50%.

claro que no possvel usar um interruptor em um circuito com PWM, pois no conseguiramos pression-lo na velocidade necessria. Porm o circuito eletrnico do MC 2.5 foi projetado para executar esta tarefa. De fato, o mdulo de controle gera cerca de 200 pulsos por segundo. Para diminuir a velocidade do motor, basta reduzir a largura dos pulsos, mantendo o motor menos tempo ligado, conforme figura 4, neste exemplo o ciclo ativo de 30% por que o tempo ativo corresponde a 30% do perodo da onda.

Figura 4: Ciclo ativo de 30%. No exemplo ilustrado pela figura 5, o ciclo ativo de 80% e o motor ir girar mais rpido que no exemplo anterior.

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Figura 5: Ciclo ativo de 80%. No LEGAL podemos controlar o ciclo ativo atravs do comando potncia, por exemplo: potncia M1 8

Este comando faz com que o PWM que controla o motor M1 funcione com um ciclo ativo de 80%. O comando potncia est melhor explicado em XXXX.

Considere um Sinal PWMpor Suporte Eletronica .org - ltima modificao 05/05/2008 21:44 Quando voc est utilizando um microcontrolador e deseja controlar um driver de motor ou a intensidade de um LED, esta pode ser uma opo. Apesar de poder utilizar um conversor digital/analgico (DAC) para gerar a tenso de sada analgica, existe uma maneira mais fcil de fazer isso. Voc pode usar uma sada digital e ter o mesmo resultado. Esta tcnica conhecida como PWM - Modulao por Largura de Pulso.

Nesta imagem voc pode ver uma onda quadrada com o "duty cycle" de 50%. A largura do

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pulso no nvel 1 igual a do nvel 0. Isso significa que, se a amplitude do sinal 5V, a sada ser a tenso mdia em todo ciclo, que 2.5V. como ter uma tenso constante de 2.5V. Se voc tivesse um "duty cycle" de 10% teria uma tenso mdia de 0.5V. Voc precisa usar um filtro passa baixa para converter os pulsos em tenso analgica:

Tambm possvel gerar sinais de udio, alterando a freqncia do duty cycle. Motores DC podem ser controlados eficientemente por PWM.

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