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Electrónica · Digital y de Control

PWM y ciclo de trabajo

El PWM controla el nivel de conducción promedio en función de la relación entre el tiempo que está encendido. Incluso con el mismo ciclo de trabajo, el movimiento variará dependiendo de la rapidez con la que responda el objetivo.

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Significado y funcionamiento

Si la duración, en términos de ‘T’ ciclos, durante la cual una luz está ‘encendida’ es Ton, entonces el ciclo de trabajo es D=Ton/T. El método para cambiar el voltaje cuando la luz está encendida, y el método para cambiar la relación del tiempo ‘encendido’, son diferentes.

Cuando el voltaje se enciende y se apaga rápidamente, o cuando se trabaja con objetos que presentan una importante inercia térmica o mecánica, el efecto tiende a aproximarse a un valor promedio. Con un cambio lento, la fluctuación puede ser notable.

Relaciones y condiciones de validez

La tensión promedio del PWM ideal, que oscila entre 0 y V, es DV. Comparamos el ripple modificando la constante de tiempo de respuesta y la relación de frecuencia de conmutación del objetivo.

La relación real entre el brillo de un LED y la velocidad del motor no es necesariamente lineal. Es importante distinguir esto de un modelo de respuesta relativo que descarta las trayectorias de corriente, el momento de carga y la fricción.

Qué observar en la simulación

La tensión media de PWM ideal es el ciclo de trabajo por la tensión de alimentación.

El brillo LED se aproxima como proporcional a la tensión; se omiten par de carga y fricción de arranque del motor. Experimenta en pantalla; no lo reproduzcas con fuentes reales, enchufes ni alta tensión.

Relaciones y símbolos clave

Vavg = DV · τ y′ + y = u(t)

Símbolos y unidades de las fórmulas
SímboloSignificadoUnidad
DCiclo de trabajo Ton/T0~1
TPeríodo de conmutacións
τConstante de tiempo de la respuesta del sistemas

Ejemplo resuelto

Manteniendo ciclo del 50% y fuente de 6 V, ¿cuál es la tensión media al pasar de 100 Hz a 500 Hz?

3 V

Errores frecuentes

  • No es cierto que si el voltaje promedio es el mismo, la forma de conmutación o la corriente instantánea también serán las mismas.

Explorar este concepto con experimentos

Referencias

OpenStax · University Physics Volume 2 (inglés)