PWM – O que é e para que serve?
Você sabe o que significa PWM? Neste artigo do Mundo da Elétrica aprenda o que é o PWM e como funciona essa técnica para o controle de potência. Vamos lá pessoal!
Para entender um pouco sobre o controle de potência, imagine um ventilador ligado. Uma das formas de alterar a velocidade deste ventilador é ajustar a potência que chega em seu motor.
Como já sabemos, a potência é uma grandeza elétrica que tem ligação direta com a tensão e a corrente. Com base nisso, podemos alterar o valor da potência que chega no motor do ventilador, alterando o valor da tensão.
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Para isso, basta adicionar em série com a fonte de tensão uma resistência. Haverá uma diferença de potencial na resistência adicionada e, consequentemente, o valor da potência que chega ao motor do ventilador será alterado.
Pensando deste modo, um método simples para alterar a velocidade do ventilador seria a aplicação de um potenciômetro em série com a fonte, uma vez que o potenciômetro consegue ter um valor de resistência variável. A desvantagem dessa técnica é que a resistência colocada em série consome energia, o que torna este método não muito eficaz.
Para substituir tanto esse quanto outros métodos de controle de potência, surgiu no final dos anos 60 a técnica PWM. Ela é tão eficaz que é comumente utilizada nos dias de hoje para controlar a potência e a tensão entregues na carga.
O que é PWM?
A sigla PWM (Pulse Width Modulation) significa Modulação por Largura de Pulso. A técnica PWM consegue substituir outras técnicas de controle de potência, como a técnica on-off, modulação por frequência (FM) e até mesmo as técnicas que utilizavam resistores variáveis em série, como citado anteriormente.
A técnica PWM é bastante aplicada na eletrônica, principalmente nas fontes chaveadas. Além desta utilização, a técnica PWM também pode ser utilizada no controle de velocidade dos motores, controle de luminosidade, controle de servo motores e em outras aplicações.
Funcionamento do PWM
Para entender como funciona a técnica de PWM, imagine uma simples chave de liga e desliga em um circuito. Quando esta chave está ligada, ela permite a passagem de toda a potência, esta potência é aplicada na carga em sua totalidade. Quando a chave está desligada, nenhum valor de potência chega até a carga.
Se controlarmos o tempo que a chave fica ligada e desligada, consequentemente conseguiríamos controlar o valor de potência que chega até a carga, ou seja: Se a chave fica 50% ligada e 50% desligada, assim temos em média 50% do tempo com potência e os outros 50% sem potência.
Desta maneira a potência média aplicada na carga será 50%. Quanto maior tempo o pulso manter-se ligado, maior será a potência entregue à carga.
Gráfico da largura do pulso.
Para o funcionamento do PWM, considerando a onda quadrada, deve-se variar a largura do pulso da onda, o chamado Duty Cycle. Matematicamente, dois parâmetros são usados: o período e a largura do pulso, definida em porcentagem.
Cálculo do Duty Cycle (Largura do pulso da onda).
Variando a largura do pulso, é possível variar a quantidade de potência entregue à carga. Os valores da potência e tensão são disponibilizados para a carga conforme a necessidade do circuito.
Exemplos de forma de onda variando a largura do pulso.
Uma vantagem de aplicar o PWM é o fato de que o sinal permanece digital em todo o percurso, desde o processador até o circuito controlado, e nenhuma conversão de sinal é necessária.
Para entender melhor o conceito de PWM veja o vídeo a seguir do Mundo da Elétrica. Nele falamos mais sobre a utilização do PWM e sobre controle de potência.
Gostou de aprender sobre PWM? Caso tenha alguma dúvida, deixe nos comentários! Continue no Mundo da Elétrica para aprender mais sobre os assuntos relacionados à elétrica.
Sobre o autor
Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.
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Um comentário para: “PWM – O que é e para que serve?”
Pedro Luiz Prado
Gostaria de agradecer pelo conteúdo de excelente qualidade no canal e principalmente pela ótima explicação sobre o assunto.