Metode de control al tensiunii si/sau puterii prin PWM

PWM – Pulse –width modulation ,este cea mai eficienta metoda de reglarea tensiunii sau puterii  fara pierderi intr-un circuit electric .Aceasta metoda a aparut recent o data cu dezvoltarea comutatoarelor statice moderne (cu semiconductoare). Pentru a intelege modul de reglare trebuie sa ne intoarcem putin la citeva notiuni din electronica digitala, acolo unde se lucreaza doar in impulsuri (dreptunghiulare) Fig.1 . 

Fig.1

In figura de mai sus s-a folosit urmatoarele notatii : D=durata unui impuls ;T= durata unei perioade;Y= amplitudinea impulsului. Se poate observa ca intre marimea impulsului si marimea pauzei ,exista un anumit raport care este cunoscut sub denumirea de “factor de umplere“ si care poate avea trei valori : >1;=1;si <1 dupa cum durata impulsului este mai mare decat a pauzei, egala cu pauza, respectiv mai mica decat pauza. Valoarea medie a tensiunii ce se aplica unui consumator in acest caz se poate definii ca aria medie a semnalului si se calculeaza cu ajutorul relatiei:

In acest caz daca tinem cont de expresia amplitudiini min.si max. rezulta :

Daca y min = 0 si y¯= D*y max se poate trage concluzia ca valoarea medie a tensinuii este direct dependenta de marimea D adica de marimea (latimea ) impulsului. Cu alte cuvinte tensiunea ce se aplica la bornele consumatorului este direct dependenta de latimea impulsurilor aplicate. Montaje ce realizeaza aceasta functie pot fi obtinute cu componente discrete, circuite integra "simple" (555, etc.), sau programatoare.

Urmand rationamentul descris sa studiem o aplicatie cunoscuta :

Dupa cum se poate observa schema este alcatuita din trei parti :

1.Generatorul de semnal dreptunghiular cu posibilitate de reglare a frecventei si factorului de umplere a impulsurilor, prin potentiometrul RV1;

2.Etajul final de iesire (amplificare ) format dintr-un amplificator in clasa A (BD 139 );

3.Sarcina –formata din 4 coloane de cate 4 LED-uri legate in serie.

Montajul practic poate fi urmarit in figua de mai jos :

In numarul urmator vom prezenta aceeasi functie realizata cu alte circuite. Mai precis cu un PIC, iar semnalul de iesire va fi amplificat.