Dúvida sobre PWM

[joao]

Ola Pessoal,

Sei que a pergunta deve ser meio idiota, tosca ou qualquer coisa do genero, mas não consigo colocar isto na cabeça.

O que é e como posso utilizar o PWM?
Sei que ele é Modulação por largura de Pulso e que o wikipedia explica sobre isso aqui:http://pt.wikipedia.org/wiki/Modula%C3%A7%C3%A3o_por_largura_de_pulso

Mas como posso usa-lo para por exemplo, economizar energia? ou ainda controlar um motor?

Vou deixar aqui o meu entendimento e dai vcs me corrigem conforme puder, ok?

Economizar energia:
Vc vai gerar pulsos para energizar algo, ao invés de deixar diretamente ligado, então, por exemplo, se vc conseguir gerar pulsos de 60Hz em uma lampada ela aos olhos humanos estará como se estivesse sempre energizada.

Controlar um motor:
Só consigo imaginar o mesmo caso de energizar energia. Ao invés de deixar a corrente diretamente ligada, vc vai mandando pulsos de energia que irão economizar energia.

Se as minhas idéias sobre PWM estiverem corretas, alguém pode me exemplificar, no caso da lampada, quanto que eu economizei de energia? Porque não vejo(de maneira prática) uma grande economia nisso.

E sobre PWM com ressonância, alguém pode dar mais detalhes? Vi isso em um artigo sobre controle de PWM para motores e não consegui "ver" a utilidade do mesmo.

Desculpa se as perguntas são meio idiotas, mas é melhor perguntar do que ficar na ignorância!!!!

Valeu!

[]'s Joao

[andre_luis]

João,

Como a intensidade da lâmpada está relacionada ao aquecimento do filamento, acho que essa economia que voce está dizendo estaria associada a uma diminuição da intensidade da lampada.

Sobre o controle em motor, isso se deve ao fato de que voce conduz a corrente por um tempo menor do que seria um controle 100% do tempo acionado, só isso.

Para controle de motores pulsados ( Bedini ), onde realmente ocorre uma economia de energia, não se usa controle PWM, mas algo mais parecido com FM.

Motores com ressonância são alvo de pesquisas na área de Overunity. Eles possuem imãs permanente e o escambáu; mas como se trata de um assunto vasto, acho que isso poderia ser tratado no tópico de Energias Alternativas.

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[renatokodaira]

Uma explicação mais simples que eu consigo enxergar: em controle de cargas, ao invés de se controlar a tensão sobre ela, com o PWM podemos alterar e controlar o ciclo ativo (período ligado) sobre elas. Dessa forma o elemento controlador (uma chave, um transistor, um mosfet, etc) trabalha apenas totalmente desligado ou totalmente ligado, não dissipando uma potência relevante, ou seja não desperdiça tanta energia, ao contrário do que ocorreria se ele fosse um controle linear onde a parte da potência que não é entregue à carga deve ser dissipada nesse mesmo elemento.

[RobL]

PWM controla energia. Portanto com ciclo máximo é a máxima energia. Não economiza energia, mas sim a controla.

PWM com malhas ressonantes são usadas, por exemplo, converter um pulso (impulso) controlado em uma forma senoidal.
Todos os osciladores senoidais funcionam desta maneira, um impulso é aplicado em uma malha ressonante.
No caso de termos uma carga variável, variando a enrergia do impulso, através de um sistema em malha fechada que avalia o fator de forma, podemos ajustar uma senoide para cada solicitação de carga.

Cara, energia só se poupa não usando ou com sistemas com maior eficiência que outros.
Por isso digo, apague Las Vegas, ou seja, desligue a Máfia, já é um bom começo.

[MOR_AL]

Olá João.

Concordo com o renatokodaira.

O controle por meio de PWM permite variar o valor médio da tensão ou corrente sobre a carga usando-se chaves em estado ligadas e desligadas. Estas chaves podem ser transistores, mosfets etc. A economia de energia pode ser visualizada como um termo de comparação.
Se você possui um motor que trabalha com a tensão nominal de 12 Vcc, e deseja controlar sua velocidade de rotação, você deve alimentá-lo com tensões entre 0 (rotação nula) e 12Vcc (rotação nominal). É esperado que sua fonte de alimentação seja de 12Vcc. Um modo de aplicar uma tensão entre 0Vcc e 12Vcc no motor, é aplicar pulsos PWM, que determinarão o valor médio da tensão aplicada ao motor.
Se você usasse uma fonte de tensão linear para tal, haveria um maior consumo de potência (energia), pois a fonte trabalharia como uma resistência em série com o motor, portanto, comparativamente, o acionamento PWM, além de também permitir variar a tensão, o faz de modo mais eficiente que a fonte analógica.

MOR_AL

[xultz]

Joao, acho que a confusão está no fato de não terem comparado os métodos.
Por exemplo, imagine que você quer diminuir a luminosidade de uma lâmpada que é acesa por tensão DC (tipo uma lâmpada de 12V de carro). Note que você QUER diminuir a luminosidade por algum motivo.
Uma maneira de fazê-lo é colocar um resistor em série, certo? Uma parte da potência é dissipada no resistor, e o restante na lâmpada, e o resultado final, a lâmpada tem menor luminosidade, como você queria. Porém, a potência dissipada no resistor é jogada fora, desperdício mesmo. Esse mesmo método é muito usado com transistores, eles esquentam e dissipam a potência que você não quer na carga.
Se você fizer o mesmo com PWM, a diminuição da luminosidade será diretamente proporcional ao consumo de energia, dessa forma é mais econômico que no processo anterior. Como a luminosidade final será proporcional à relação entre o tempo que a lâmpada fica acesa versus o tempo que a lâmpada ficsa apagada, enquanto ela está apagada não consome nada. Se a frequência de comutação for maior que 60Hz, o olho humano não percebe a jogada e vai pensar que lâmpada está acesa o tempo todo, porém com menos luminosidade.

[fabim]

Joao, acho que a confusão está no fato de não terem comparado os métodos.
Por exemplo, imagine que você quer diminuir a luminosidade de uma lâmpada que é acesa por tensão DC (tipo uma lâmpada de 12V de carro). Note que você QUER diminuir a luminosidade por algum motivo.
Uma maneira de fazê-lo é colocar um resistor em série, certo? Uma parte da potência é dissipada no resistor, e o restante na lâmpada, e o resultado final, a lâmpada tem menor luminosidade, como você queria. Porém, a potência dissipada no resistor é jogada fora, desperdício mesmo. Esse mesmo método é muito usado com transistores, eles esquentam e dissipam a potência que você não quer na carga.
Se você fizer o mesmo com PWM, a diminuição da luminosidade será diretamente proporcional ao consumo de energia, dessa forma é mais econômico que no processo anterior. Como a luminosidade final será proporcional à relação entre o tempo que a lâmpada fica acesa versus o tempo que a lâmpada ficsa apagada, enquanto ela está apagada não consome nada. Se a frequência de comutação for maior que 60Hz, o olho humano não percebe a jogada e vai pensar que lâmpada está acesa o tempo todo, porém com menos luminosidade.

Caraca, no minimo tu é prof daqueles que os alunos se amarram. Expinicação mais simples e perfeita que esta, ta dificil.

Congratulations.

Fabim

[xultz]

Cara, eu nunca dei aula, mas outras pessoas já me disseram isso, eu às vezes até sinto vontade de ensinar, mas como sou só um reles técnico que não sabe nada da vida, mesmo com 34 anos, então não tenho muita opção.
Segunda feira começam as aulas da faculdade, vou começar a fazer engenharia para ver se aprendo eletrônica...

[RobL]

O xultz (com minúsculo por que está escrito assim mas o cara é o bicho, com todo respeito, Xultz) é como outros sujeitos incríves que participam desse forum que me surpreendem quando dizem que vão fazer graduação !!! Para mim os caras já estão para lá de pós pós.
O mundo tem que revisar a forma de habilitar pessoas. Habilitam incapacitados e capacitados inabilitados !!!
Para esses caras, bastam formar uma banca, indicar a matéria e convidar os expert, numa data marcada para lhes sabatinar e certamente lhes fornecer o título com louvor. Aliás só as contribuições desses "alunos" no forum já é um indício da qualidade do conhecimento deles.
É um desperdício de tempo e dinheiro, até "tortura" colocar um indivíduo desse em um banco escolar, de forma tradicional.
Acrescento uma curiosidade: No momento estou trabalhando com 2 MC (doutores) que não tem a menor noção básica de cálculo diferencial e integral, no entanto fazem tudo no PC(integram e diferenciam). Isto não os prejudica em nada, visto que o mundo não é linear. Os caras são incríveis. A única coisa chata é que não se pode usar a linguagem tradicional de aumentar um dt aqui, um dV acolá, etc, mas não atrapalha.

[brasilma]

Acima de 30 quadros a vista já não percebe mais.

[Maurício]

24.

É a velocidade do cinema.

[]'s

[msamsoniuk]

vc pode explorar o pwm para coisas bem mais interessantes! uma dessas coisas interessantes eh usar o pwm como ilustrado na figura, com uma fonte simetrica e usando um motor no lugar do speaker:



desta forma vc pode controlar nao apenas a rotacao do motor, como tambem reverter a rotacao e em todos os casos o torque sera constante, independente da rotacao

[LUCK]

PWM também é usado no controle de servo-motores.
Dependendo da largura do pulso, o eixo do motor assume um ângulo em relação a um referencial.
Esse tipo de aplicaçao tem uso em diversos seguimentos da eletronica...
Aeromodelismo, posicionamento de cameras, antenas parabolicas(mudança de polarizaçao vertical/horizontal )...



Largura do pulso controlando a posição do servo


Servo-Motor usado em aeromodelismo

Videos com servo motores atuando de acordo com PWM:
http://www.youtube.com/watch?v=08wAiCrN ... re=related
http://www.youtube.com/watch?v=gCofZdpV ... re=related

[LUCK]

Permite que você obtenha milhões de cores em LEDs RGB...

http://www.youtube.com/watch?v=nDOUUpxf ... re=related
http://www.youtube.com/watch?v=gklBWwGy ... re=related
http://www.youtube.com/watch?v=2bskUpQk ... re=related

[xultz]

Marcelo, você está certo, apesar que em minha humilde opnião o circuito que você colocou é mais legal que para tocar motor, porque ele é a representação de um amplificador classe D, que está muito na moda atualmente. Os amplificadores tradicionais classe A ou B são bons mas têm um aproveitamento da potência ruim, e em aplicações tocadas a bateria, isso é crucial, e o uso de PWM em amplificador classe D permite atingir níveis bem altos de rendimento. Eu já vi circuito amplificador que diziam que obtia uma distorção harmônica total de 0,1% (que é um valor que os audiófilos dizem que é impossível de perceber), e pelo jeito amps classe D vão se tornar cada vez mais comuns.

Mas dá prá controlar motor também, apesar que é mais econômico usar fonte simples (e não simétrica) e controlar o motor com uma ponte de transistores.