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19.04.2015

¿Qué es un regulador PWM?

¿Qué es un regulador PWM?

Los reguladores PWM son reguladores sencillos que actúan como interruptores entre las placas fotovoltaicas y la batería. Estos reguladores fuerzan a los módulos fotovoltaicos a trabajar a la tensión de la batería, sin ningún tipo de instalación extra. Por ejemplo, si la batería es de 12 V, los paneles cargaran la batería con una tensión de 12 V.

Cuando se alcanza la etapa de absorción en la carga de la batería, el regulador modifica la intensidad de los pulsos, corta varias veces por segundo el contacto entre los módulos y la batería, evitando que la batería se sobrecargue.

Entre las ventajas de estos reguladores podemos encontrar su sencillez, su reducido peso y su bajo precio. Los reguladores PWM están disponibles en tamaños hasta de 60 A y tienen una vida útil bastante larga, algunos llevan incorporados un sistema de refrigeración de calor pasiva. Están disponibles en distintos tamaños y para gran variedad de aplicaciones.

En cuanto a los inconvenientes, encontramos que el voltaje nominal debe ser el mismo que el del banco de baterías, y no encontramos reguladores únicos por encima de los 60 A para corriente continua. Estos controladores tienen una capacidad limitada para el crecimiento del sistema, nada que no puedan solucionar los reguladores MPPT.

El PMW es un modelo de señal de tensión que se utiliza en electrónica con muchas diferentes finalidades y para cometidos distintos. Nuestro día a día está rodeado de dispositivos que utilizan PMW para efectuar determinadas actuaciones.

Qué es PMW y cómo funciona la modulación de ancho de pulso.

PMW son las siglas del inglés que significan Pulse Width Modulation y que su traducción al español sería Modulación de Ancho de Pulso. La modulación de ancho de pulso la forma una señal de onda cuadrada que no tiene constantemente la análoga relación entre el periodo que se encuentra en alto y el periodo que se encuentra en bajo.

¿Cómo funciona el PMW? Varía su valor de tensión en medio de dos valores sabidos, como modelo Vcc y GND en fases determinadas de tiempo y con una asiduidad invariable. Estas fases admiten denominaciones específicas.

Ciclo de trabajo o Duty Cycle

La variación de ancho de pulso tiene como objetivo cambiar los periodos de encendido y los de apagado, los Ton y Toff. Al alterar el valor de un PWM realmente se están corrigiendo estos periodos.

Una de la peculiaridades primordiales de una señal PWM es su ciclo de trabajo o Duty Cycle dicho en inglés, el cual es el que se modifica en un PWM.

El ciclo de trabajo es lo mismo que la relación que se establece entre el periodo de encendido y el periodo o tiempo total de PWM.

Consideramos que cuanto más elevada sea el Duty Cycle, más elevado será el periodo de la señal en alto, sin cambiar el periodo. Como resultado, como el periodo no cambia y junto la adición de Ton y Toff si el periodo de encendido se incrementa, el periodo de apagado se reduce.

Esta es la causa por la que se le designa como modulación de ancho de pulso, pues textualmente se cambia el ancho del pulso de nivel alto.Habitualmente el valor de ciclo de trabajo se manifiesta en porcentaje y para obtenerlo solamente debemos multiplicar por 100 a la ecuación.

Si el ciclo de trabajo es 90% la señal permanecerá en nivel alto a lo largo del 90% del periodo.

Si el ciclo de trabajo es 20% la señal permanecerá el 20% del periodo en nivel alto y el resto, un 80% en nivel bajo.

Para qué sirve el PWM

Con todo lo que se nos ha explicado hasta ahora, conocemos que el PWM es una señal que cambia el ancho de pulso dependiendo del indicador, que llamamos ciclo de trabajo. Lo que aún no hemos explicado es para que se utiliza la modulación de ancho de pulso en el uso.

Ciertamente al cambiar el Duty Cycle de una señal de PWM, lo que hacemos es cambiar su tensión media y este es el quid que hace que utilicemos de forma mayoritaria el PWM. Si una señal media de tensión traspasa algunos elementos electrónicos, puede que se altere su forma de comportarse. Como ejemplo, los LED, los ventiladores o motores de corriente continua, inclusive altavoces y zumbadores.

Si enchufamos un LED a un microcontrolador, seremos capaces de cambiar el brillo con el cual encendemos el LED, cambiando la señal PWM a la que supeditamos.

Si le mandamos una señal de 100% de ciclo de trabajo, el LED con toda su fuerza óptica se encenderá y consecuentemente con todo su brillo. Si lo enchufamos a una señal del 50% de Duty Cycle el LED iluminará justamente con la mitad de su brillo.

Otra alternativa sería comprobar la celeridad de un motor de corriente continua, como los que utilizan ciertos ventiladores de PC, aún cuando se puede utilizar un motor cualquiera de corriente continua.

Al cambiar el ciclo de trabajo, cambia la rapidez debido al cambio en la tensión media en el encanillado del motor. El motor rodará con su mayor rapidez, con un ciclo de trabajo de 100%. Con un ciclo de trabajo de menor, girará más despacio.

Otra alternativa muy utilizada es mandar una señal PWM que cambia su Duty Cycle hacia un altavoz o zumbador con el fin de originar sonidos y musicalidad de forma fácil y con rapidez.

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