Transferência de potência Digital

 Quando estamos trabalhando com um circuito analógico, e desejamos aumentar a potência que certa parte do circuito recebe, sem altera-lo a forma mais fácil de fazer isso é aumentando a tensão que cai sobre o componente que desejamos aumentar a potência, podemos fazer isso simplesmente mudando a alimentação do circuito, mas quando estamos mexendo com eletrônica digital, temos apenas dois níveis de tensão. alto e baixo, como podemos então variar a potência em certo componente?

Existem duas formas de fazer isso, a primeira é por um conversor digital-analógico, ele recebe a informação do processamento de um lado, e faz a interface com a eletrônica analógica do outro, dessa maneira pode-mos sair desse mundo de níveis lógicos, e retornar ao uso de tensões variáveis, mas esses dispositivos não costumam aguentar muita corrente para alimentar uma carga, no máximo para enviar um sinal, de um lugar ao outro.

A segunda forma e a mais usada, e feita ligando e desligando a carga realmente rápido, ela é. Hamada de PWM, Pulse Width Modulation, modulação por largura de pulso, a onda passa um tempo com a alimentação máxima do circuito, e em seguida, um tempo sem alimentação, mas ai você pode pensar, "A carga vai ficar ligando e desligando.", Sim ele fica, mas se ele liga e desliga muitas vezes por segundo o resultado é como se fosse aplicada uma tensão média menor que a alimentação,escolhemos o valor dessa tensão média pela relação entre os tempos de saída em 1 e saída em 0, de acordo com a seguinte equação.

 

Nessa equação Vin é a alimentação do circuito da carga, esse circuito pode ser ou não o mesmo circuito do processamento;

Tl é o tempo que a onda passa em nível lógico 1; 

P é o período da onda, caso não se lembre, a fórmula para se encontrar o período é:

 

Essa fração Tl/P também pode ser chamada de Duty Cicle, ou ciclo ativo, essa grandeza é expressa em porcentagem.

É muito importante quando estamos projetando um circuito de PWM, que a frequência da onda seja maior do que a frequência máxima que a carga percebe, ou seja, a carga deve ver uma tensão eficaz, e não um tempo ligada e outro não.

E como podemos fazer esse circuito PWM? Ele pode ser feito com microcontroladores, ou um processador, mas há também como faze-lo usando circuitos osciladores com 555, veja abaixo:

 

 

  Nesse circuito U1 é um oscilador astável, que gera a frequência básica do PWM, e U2 é um oscilador monoastável cuja maior onda que pode produzir, possui o período da frequência básica de U1, assim podemos assegurar que U2 não vai receber um novo gatilho sem terminar o ciclo ativo, e do pino 3 de U2 conectamos à nossa carga, o duty cicle pode ser variado mexendo no potenciômetro RV1. 

A saida pode ser conectada em um LED para vermos o efeito do PWM como intensidade luminosa, ou podemos colocar um transistor de potência, para chavear uma carga maior usando as regiões de corte e saturação do transistor.