PWM Explicado | Cómo hacer un controlador de velocidad de motores DC

Summary

El video ofrece una introducción al concepto de PWM (Modulación por Ancho de Pulso), una técnica utilizada para controlar señales digitales y, por ende, la energía enviada a una carga o la información codificada en la señal. Se explica cómo la modulación del tiempo de los pulsos puede cambiar el voltaje promedio en la salida, permitiendo controlar la velocidad de un motor o el brillo de una luz. Además, se menciona que el PWM es más eficiente que el uso de resistencias variables, especialmente en cargas con mayor voltaje. El video también incluye un tutorial paso a paso para crear un circuito que genere señales PWM usando un circuito integrado 555 y un potenciómetro para controlar la velocidad de la carga. Finalmente, se discute la posibilidad de simplificar el circuito usando un Arduino y se anima a los espectadores a apoyar el canal para recibir más contenido similar.

Takeaways

• 📡 La modulación por ancho de pulso (PWM) es una técnica utilizada para controlar señales digitales y ajustar la energía enviada a una carga o codificar información.
• 🔌 Un circuito PWM básico consiste en un botón que, al presionarlo, completa el circuito y permite el flujo de voltaje para encender un LED, y al soltarlo, el circuito se interrumpe y el LED se apaga.
• 📶 Las señales PWM son digitales y tienen una forma cuadrada, con transiciones rápidas entre 0 y 5 voltios, representando estados alto (1) y bajo (0).
• 🕒 El control de la velocidad de un motor o el brillo de una luz se logra variando el tiempo que cada pulso permanece en un estado, lo que altera el voltaje promedio.
• 🔥 Las frecuencias de los pulsos PWM son tan altas que son imperceptibles para el ojo humano, lo que permite su uso en dispositivos como LEDs y motores.
• 🤖 Los componentes electrónicos generan las frecuencias PWM, que serían imposibles de lograr con la rapidez y precisión necesarias por un humano.
• 💡 El uso de una resistencia variable, como un potenciómetro, no es eficiente para controlar la energía ya que se pierde mucha energía en forma de calor.
• 🔋 PWM es un método eficiente de uso de energía, especialmente en sistemas que utilizan baterías.
• 🏎 Las señales PWM para controlar servos deben mantenerse dentro de una ventana de tiempo específica (entre 1000 y 2000 microsegundos) y son interpretadas por un microcontrolador.
• 🛠 Para generar señales PWM, se puede utilizar un circuito integrado 555, junto con un potenciómetro para controlar el tiempo de trabajo de la señal.
• ⚙️ Un transistor se utiliza en el circuito para manejar altos voltajes y corrientes, mientras que el circuito integrado 555 maneja la lógica de la señal PWM.
• 📦 El circuito PWM se puede prototipar en una placa de prototipado y, posteriormente, se puede diseñar y fabricar de manera más profesional mediante JLCP o un servicio similar.

Q & A

¿Qué significa la abreviatura PWM y cómo se relaciona con la electrónica?

PWM significa 'Modulación por Ancho de Pulso' o 'Pulse Width Modulation' en inglés. Es una técnica utilizada en electrónica para controlar la cantidad de energía enviada a un dispositivo a través de una señal digital que varía el ancho de los pulsos de voltaje.

¿Cómo funciona una señal PWM para controlar la velocidad de un motor?

Una señal PWM controla la velocidad de un motor al variar el tiempo que el motor recibe un voltaje específico. Esto se hace generando pulsos de alta frecuencia y cambiando la proporción de tiempo que el motor está en funcionamiento (tiempo de pulso), lo que afecta el voltaje promedio y, por lo tanto, la velocidad.

¿Por qué es más eficiente usar PWM para controlar la energía en lugar de una resistencia variable?

Usar PWM es más eficiente que una resistencia variable porque en la resistencia se pierde mucha energía en forma de calor al pasar corriente. PWM, por otro lado, permite controlar la energía de manera más precisa y con menor pérdida, lo que es especialmente útil en cargas que requieren más poder, como motores.

¿Cómo se puede generar una señal PWM para controlar un motor?

Una señal PWM para controlar un motor se puede generar usando un circuito integrado como el 555, junto con otros componentes electrónicos. Se puede ajustar el tiempo de trabajo de la señal a través de un potenciómetro, lo que permite controlar la velocidad o el brillo de la carga.

¿Qué es un circuito integrado y cuál es su propósito en el contexto de la señal PWM?

Un circuito integrado es un circuito electrónico pequeño fabricado en una sola pieza de semiconductor, que puede contener miles de componentes. En el contexto de la señal PWM, el circuito integrado 555 se utiliza para generar la señal de control que activa un transistor, el cual a su vez controla la carga, como un motor.

¿Cómo se puede mejorar la apariencia y la estabilidad de un circuito PWM creado en una placa de prototipado?

Para mejorar la apariencia y la estabilidad de un circuito PWM, se puede diseñar el circuito utilizando software gratuito y enviar el diseño a una empresa especializada en la fabricación de circuitos impresos (PCB). Esto permite obtener una placa de alta calidad que es más estética y confiable.

¿Cómo se puede simplificar el control de una carga con PWM utilizando un Arduino?

Con un Arduino, se puede simplificar el control de una carga con PWM subiendo un sketch (programa) llamado 'ana' locking outfield, que ya está incluido en los ejemplos de Arduino. Este programa permite controlar el brillo de una luz LED o, usando el modo FET, cargas que requieren más poder.

¿Qué es un transistor y cuál es su función en un circuito PWM?

Un transistor es un componente electrónico semiconductor que amplifica o conmuta electronicamente una corriente o un voltaje. En un circuito PWM, el transistor se utiliza para manejar altas corrientes y voltajes, ya que el circuito integrado 555 tiene una corriente de salida limitada.

¿Cómo se puede utilizar la señal PWM en un proyecto de radiocontrol, como un coche o un carro?

La señal PWM puede ser utilizada en un proyecto de radiocontrol para controlar la velocidad y la dirección de los motores del coche o del carro. Se requiere un microcontrolador que interprete la señal PWM y la utilice para indicar a los servos o motores la posición o velocidad deseada.

¿Por qué la señal PWM es ideal para aplicaciones que requieren control de energía preciso?

La señal PWM es ideal para aplicaciones que requieren control de energía preciso porque permite una regulación detallada del voltaje promedio en la salida, lo que se logra variando el tiempo de duración de los pulsos. Esto resulta en un control preciso y eficiente de la energía entregada a la carga.

¿Cómo afecta el ancho de los pulsos en una señal PWM a la energía promedio enviada a una carga?

El ancho de los pulsos en una señal PWM直接影响 la energía promedio enviada a una carga. Un pulso más ancho significa que la carga recibe energía durante un período más prolongado, lo que resulta en un voltaje promedio más alto. Recíprocamente, un pulso más corto reduce el voltaje promedio.

¿Cuál es la ventaja de usar una placa de circuito impreso (PCB) en lugar de una placa de prototipado?

La ventaja de usar una placa de circuito impreso (PCB) en lugar de una placa de prototipado es que ofrece una mayor estabilidad, facilidad de mantenimiento, y una apariencia más profesional. Además, las PCBs son más eficientes para la producción en masa y ofrecen un mejor rendimiento a largo plazo.