Que es el PWM

 Qué es PWM y cómo funciona la modulación de ancho de pulso

PWM son siglas en inglés que significan Pulse Width Modulation y que lo podemos traducir a español como Modulación de ancho de pulso. Puede ser que esto no te diga nada de momento, pero al terminar el artículo tomará todo el sentido del mundo.
La modulación de ancho de pulso está formada por una señal de onda cuadrada que no siempre tiene la misma relación entre el tiempo que esta en alto y el tiempo que está en bajo.
En la siguiente imagen vemos una señal que varía entre 5 voltios y 0 voltios. A lo largo del tiempo la señal varía entre dos valores de tensión. Durante un tiempo determinado la señal se encuentra en el nivel alto ( en este caso 5v ) y durante otro periodo de tiempo se encuentra en el segundo valor de tensión (en este caso 0v).
El tiempo que la señal se encuentra en el nivel alto ( 5 voltios ) lo denominamos como tiempo on ( Ton ) mientras que el tiempo que está en nivel bajo lo denominamos tiempo off ( Toff ). La suma del tiempo on y el tiempo off es el perido de la señal ( T ).
Y como en toda señal periódica, el inverso de del periodo ( 1 / T ) es la frecuencia de la señal.
¿Cómo funciona el PWM? Variando su valor de tensión entre dos valores conocidos, por ejemplo Vcc y GND en periodos concretos de tiempo y con una frecuencia fija. Estos periodos reciben nombres especiales.


La variación de ancho de pulso consiste en variar los tiempo de encendido y apagado, es decir Ton y Toff. Al cambiar el valor de un PWM, en realidad se están modificando estos tiempos.
Uno de las características más importantes de una señal PWM es su ciclo de trabajo o Duty Cycle, en ingles, ya que este es el que varia en un PWM.
El ciclo de trabajo no es otra cosa que la relación entre el tiempo de encendido y el periodo o tiempo total del PWM.

) \begin{equation*} DC \ = \ \frac{T_{on}}{T} \end{equation*}

Cuanto mayor sea el duty cycle, mayor tiempo estará la señal de tensión en alto, sin variar el periodo. Por consecuencia, como el periodo no varia y la suma de Ton y Toff, si el tiempo de encendido aumenta, el tiempo de apagado disminuye.
En la siguiente animación puedes ver como varia el duty cycle al variar el tiempo de encendido.
PWM - Pulse Width Modulation
PWM – Pulse Width Modulation

Como crear o generar una señal PWM

Como siempre, existen muchas alternativas a la hora de generar una señal PWM. Una de las más clásicas es usar un microcontrolador.

SI decides usar un microcontrolador, existen dos posibilidades, que no exista ninguna librería disponible que lo haga, o que si si exista. Si no existe, el PWM lo puedes crear usando un temporizador del microcontrolador.

Otra alternativa puedes ser usar el clásico Arduino para generar la señal de modulación de ancho de pulso. En Arduino la señal de PWM la generamos mediante el uso del método analogWrite(); En el siguiente ejemplo leemos la señal de una entrada analógica la convertimos en una señal de 0 a 255 y la enviamos a la salida PWM.

int value = 0;
void setup() {
pinMode(6,OUTPUT);
}
void loop() {
value = analogRead(0);
value = map(value, 0, 1024, 0, 255);
analogWrite(6, value);
}
Las salidas PWM en Arduino pueden tomar valores entre 0 y 255 (8 bits) que corresponden con 0 y 100% respectivamente.
Una tercera posibilidad es usar el clásico pero imbatible 555. Y es que con él podemos generar una señal PWM usando un esquema como el siguiente.
señal pwm con 555

BIBLOGRAFIAS 

1.-403 Forbidden. (2019, 23 mayo). definicion. https://www.shoptronica.com/curiosidades-tutoriales-y-gadgets/4517-que-es-pwm-y-como-funciona-0689593953254.html

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