Modulação por largura de pulso

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.

A Wikipédia possui o
Portal de eletrônica

{{{Portal2}}}

{{{Portal3}}}

{{{Portal4}}}

{{{Portal5}}}

A Modulação por largura de pulso (MLP) - mais conhecida pela sigla em inglês "PWM" (Pulse-Width Modulation) - de um sinal ou em fontes de alimentação envolve a modulação de sua razão cíclica (duty cycle) para transportar qualquer informação sobre um canal de comunicação ou controlar o valor da alimentação entregue a carga.

[editar] Telecomunicações

Em telecomunicações, a largura dos pulsos corresponde a valores de dados específicos codificados a um fim e decodificou ao outro. Pulsos de largura variadas (a informação em si) será enviada em intervalos regulares (a frequência portadora da modulação).

          _      _      _      _      _      _      _      _     
         | |    | |    | |    | |    | |    | |    | |    | |    
Clock    | |    | |    | |    | |    | |    | |    | |    | |    
       __| |____| |____| |____| |____| |____| |____| |____| |____

                 _      __     ____          ____   _
Dados           | |    |  |   |    |        |    | | |
                | |    |  |   |    |        |    | | |
       _________| |____|  |___|    |________|    |_| |___________

Dados    0      1      2      4      0      4      1      0

A inclusão de um sinal de relógio (clock) não é necessária, a borda de subida do sinal de dados pode ser usada como relógio se um pequeno offset for adicionado para o valor de dados de forma a evitar a falta de pulso para o valores zero.

[editar] Transferência de potência

Sinal PWM simulando uma tensão alternada senoidal sobre uma carga resistiva

PWM é também utilizada parar variar o valor da transferência de potência entregue a uma carga sem as perdas ocorridas normalmente devido à queda de tensão por recursos resistivos. Em um sistema PWM, a chave de estado sólido (normalmente IGBT, MOSFET ou transistor bipolar usada para controlar o fluxo de corrente: ora não conduzindo corrente, ora conduzindo, mas provocando uma queda de tensão muito baixa; como a potência instantânea dissipada pela chave é o produto da corrente pela tensão elétrica a um dado instante, isso significa que nenhuma potência é dissipada se a chave fosse uma chave "ideal". Com uma taxa de modulação suficientemente elevada, simples filtros RC são freqüentemente utilizados para suavizar o trem de pulsos em uma voltagem analógica estável. Esse método é normalmente empregado no controle de velocidade de motores de corrente contínua.

Os limites de potência de PWM também são empregados em dimmers de luz comuns em habitações. Neste caso, a eletricidade modulada é de corrente alternada (CA). Um simples ajuste na quantidade de luminosidade pode ser implementado estabelecendo-se a que voltagem do ciclo CA o dimmer começa a conduzir a eletricidade à lâmpada (usando um triac). Como o ciclo ativo da modulação é o mesmo que a freqüência da linha, (60Hz no Brasil), o olho humano "enxerga" somente a intensidade média.

[editar] Regulação de tensão

Para maiores detalhes, veja o artigo principal Fonte chaveada.

A PWM é utilizada em reguladores de tensão eficientes. Pelo chaveamente de tensão na carga, com a razão cíclica apropriada, a saída se aproximará do nível de tensão desejado.

O ripple da tensão chaveada normalmente é filtrado com um indutor e um capacitor

Um método mede a tensão de saída. Quando seu nível é menor que a tensão desejada, a chave é ligada. Quando a tensão de saída é maior que a tensão desejada, a chave é desligada.

[editar] Efeitos de áudio

A PWM é algumas vezes utilizada em síntese de sons, pois fornece um efeito agradável similar a um coro ou osciladores ligeiramente defasados funcionando simultaneamente. A razão entre o nível alto e baixo é tipicamente modulada com um oscilador de baixa freqüência.