Modulación por anchura de pulsos

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PWM es una sigla en ingles que significa Pulse Width Modulation, se refiere a una técnica de modulación donde el ancho relativo de la parte positiva de una señal periódica en relación a su periodo T, es modificado en función de una señal portadora. Este ancho relativo de la parte positiva respecto del periodo T es conocido como ciclo de trabajo, del ingles Duty Cycle, lo opuesto al Duty Cycle es la relación del ancho de la parte negativa de una señal al periodo T.

$D = T o n / T$

donde:

D es el Duty Cycle o ciclo de trabajo

Ton es el tiempo o ancho del pulso durante el cual éste es positivo

T es el periodo o la inversa de la frecuencia.

La construcción típica de un circuito PWM se lleva a cabo con un comparador con dos entradas y una salida, una de las entradas es conectada a un oscilador de onda triangular, en tanto que la otra entrada queda a disposición para la señal moduladora, típicamente la salida tiene una frecuencia igual a la de la señal triangular en tanto que el ciclo de trabajo de esta salida es función de la señal portadora.

[editar] Parámetros importantes

Algunos parámetros importantes de un PWM son, la relación de amplitudes entre las señales portadora y moduladora, es recomendable que la señal moduladora no exceda el valor pico de la portadora y que este centrada en el valor medio de ésta. Otra relación que se debe de considerar es la de frecuencias, típicamente una relación de 10 a 1 es recomendable, donde la frecuencia mayor es la de la señal portadora.

[editar] Aplicaciones.

En la actualidad existen muchos circuitos integrados que integran la función 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 mas.

En relación a los motores.

La modulación por ancho de pulsos (MAP en castellano, PWM o Pulse Width Modulation en inglés) es una técnica utilizada para regular la velocidad de giro de los motores eléctricos. Mantiene el par motor constante y no supone un desprovechamiento de la energía eléctrica. Se utiliza tanto en corriente continua como en alterna, como su nombre lo indica, al controlar: un momento alto (encendido o alimentado) y un momento bajo (apagado o desconectado),controlado normalmente por relevadores (baja frecuencia) o MOSFET (alta frecuencia).

Otros sistemas para regular la velocidad modifican la tensión eléctrica, con lo que disminuye el par motor; o interponen una resistencia eléctrica, con lo que se pierde energía en forma de calor en esta resistencia.

Otra forma de regular el giro del motor es variando el tiempo entre pulsos Modulación por frecuencia de pulsos de duración constante.

En los motores de corriente alterna también se puede utilizar la variación de frecuencia.

[editar] Como parte de un convertidor ADC

Otra aplicación es enviar información de manera analógica. Es útil para comunicarse de forma analógica con sistemas digitales.

Para un sistema digital es relativamente fácil medir cuanto dura una onda cuadrada. Sin embargo, si no se tiene un conversor analógico digital no se puede obtener información de un valor analogo, ya que solo se puede detectar si hay una determinada tensión, 0 o 5v por ejemplo (valores digitales de 0 y 1), con una cierta tolerancia. Pero no puede medirse un valor analogo, sin embargo el PWM en conjunto con un oscilador digital, un contador y una compuerta AND como compuerta de paso podrían facilmente implementar un ADC