¿Aplicaciones de PWM?

Probablemente la aplicación más común de PWM sea en los reguladores de voltaje de conmutación. Si tiene un voltaje de entrada de CC de (por ejemplo) 12 voltios y desea 6V, puede producir una forma de onda de encendido y apagado de 12V y 0V. El 50% del tiempo que la salida es 12V y el 50% del tiempo que la salida es 0V. En promedio, la salida es de 6 V; todo lo que tiene que hacer es un filtro de paso bajo que encienda y apague la forma de onda con un inductor y un condensador para obtener un 6V utilizable.

AlaizquierdadelaimagenanteriorhayunaseñalPWMdeciclodetrabajobajoyaproximadamente3cuadradosenellacambiaaunaseñalPWMdeciclodetrabajomásalto(esaeslatrazaazul).Latrazaamarillamuestraelaspectoquepodríatenersisefiltraraelpasobajo.

Claramente,sisoloquisiera3V,lasalidasecambiaríaalaentradade12Vduranteel25%deltiempo.Aquíhayunaideadecómounreguladordedólarsíncronohaceesto:-

Si quisiera hacer un amplificador de audio, el porcentaje del tiempo empleado a 12V variaría para seguir la señal que está amplificando. Esto se llama un amplificador de clase D. Básicamente es así: -

Laentrada(unaondasinusoidalenlaimagen)secomparaconunaondatriangularylaseriedeimpulsosdesalidaproducidostienenunvalorpromedioquesiguelaformadelaondasinusoidal.Aquíescómo:-

Puedes crear PWM fácilmente con un circuito analógico simple. Aquí hay uno de Maxim: -

Funciona para estos casos porque hay un filtro de paso bajo (Promedio) efecto incorporado en el sistema. Considere el nivel promedio de una forma de onda con un ciclo de trabajo del 20% que alterna entre 0 y 5V: sería 0.2 * 5 = 1V promedio. Del mismo modo, el 80% del ciclo de trabajo sería un promedio de 4V. En muchos casos, es más fácil generar señales totalmente activadas o desactivadas en lugar de una tensión analógica.

Para un LED, la luz se enciende y apaga muy rápidamente. El ojo humano no puede observar el parpadeo mucho más rápido que unos 60 Hz. En cambio, la luz parece ser más tenue que la fuerza total. A frecuencias PWM más altas, el tiempo de encendido del LED también comenzará a ser un factor.

Es el mismo tipo de cosa para un motor: si ejecuta el PWM a una velocidad mayor que la que el motor puede responder completamente, solo responderá parcialmente a cada pulso alto y bajo, promediando efectivamente la señal.

Abordando brevemente su segunda pregunta sobre otras formas de crear PWM además de un microcontrolador, la respuesta es que sí, hay otras formas. Un temporizador 555 o un oscilador + comparador podrían funcionar. Si necesita más detalles, le sugiero que haga una pregunta por separado que detalle sus requisitos, ya que realmente es un tema diferente más allá de su primera pregunta conceptual.