Regulador PWM (Pulse Width Modulation)

Com alguns componentes discretos conseguimos muitas vezes construir circuitos práticos, interessantes e funcionais. Com os componentes apresentados nesta edição do eletrónica essencial, é possível construir um simples e rudimentar gerador PWM.​

A modulação por largura de impulsos (PWM – Pulse Width Modulation) é uma técnica que consiste em variar a largura de um impulso controlando a energia aplicada a uma carga, normalmente um motor ou uma lâmpada.​

A média da voltagem (e corrente) aplicada à carga é controlada ligando e desligando a alimentação a essa mesma carga. Desta forma, quanto mais tempo a carga estiver ligada à alimentação (t_on) comparada com o tempo em que está desligada (t_off), maior é a energia transmitida. Tudo isto é feito a uma frequência elevada para que não afete o comportamento da carga (motor, por exemplo).

​

A esta relação entre t_on e t_off num determinado período de tempo chama-se duty cicle. Se o duty cicle for 100%, quer dizer que a carga está completamente ligada. Se for 0% quer dizer que está totalmente desligada.​

A maior vantagem do PWM é que a perda de energia é muito pequena comparada com uma regulação linear com componentes resistivos, e este tipo de onda pode ser facilmente gerado com um microcontrolador e assim obter um controlo por software.​ O coração desta montagem é o super útil 555, um dos mais conhecidos e versáteis circuitos integrados. Permite construir temporizadores, osciladores, geradores de impulsos, entre outras montagens como esta.

O 555 esta montado como biestável e a base de tempo ditada pela resistência de 1k e o condensador de 100nF. Os díodos 1N4148 e o potenciómetro de 10k permitem definir os t_on e t_off de forma a que o condensador de 100nF carregue e descarregue por caminhos diferentes, logo com tempos diferentes, mas com a mesma frequência de oscilação.​ A montagem biestável foi já abordada em maior detalhe noutra edição do eletrónica essencial.

As aplicações para circuitos deste tipo são imensas e presentes no nosso dia-a-dia, desde reguladores de luminosidade a reguladores de velocidade de motores. O circuito está dimensionado para trabalhar com 5V a 12V, e é fornecido um transístor de potência TIP121 para controlar cargas como motores ou lâmpadas. Deverá ser dotado de dissipador de calor para cargas superiores a 1ª e até 5ª máximo. Divirta-se com esta montagem, esperamos que lhe seja útil nos seus projetos!