Controle de Potência de Dispositivos Com PWM
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Controle de potência de dispositivos com PWM
Professor: Paulo Marcos TrentinEscola CDI Videira
Robótica Com Arduino
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Por que não podemos controlar a velocidade de um motor diretamente com um potenciômetro?
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Fonte: http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/ideias-dicas-e-informacoes-uteis/167-componentes-passivos/2881-correntes-maximas-de-potenciometros-ip297.html
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Controle linear de carga com Reostato
São resistências variáveis (igual ao potenciômetro, porém suportam maior corrente)
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Controle de carga com Reostato - Circuito
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Problema do Reostato
"A grande desvantagem deste tipo de controle, denominado “linear”, é que a queda de tensão no reostato multiplicada pela corrente que ele controla representa uma grande quantidade de calor gerada"
Fonte: http://www.eletronica.org/arq_apostilas/apostila_pwm.pdf
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Controle de potência com Transistor
"a potência dissipada pelo dispositivo que controla a corrente principal é elevada"
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O que é PWM?
Modulação de Largura do Pulso (Pulse Width Modulation)
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PWM usa uma onda QuadradaO tempo em que o transistor fica ligado e desligado é que definirá o valor médio aplicado à carga.Chamamos de ciclo ativo o tempo de t1, (transistor ligado)
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PWM com 50% de ciclo ativo
O tempo que o transistor fica ligado é o mesmo em que fica desligado.
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PWM com 50% de ciclo ativo - Exemplo 2
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PWM com 30% de ciclo ativo
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PWM com 80% de ciclo ativo
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Ciclo em 1% e 99%
Fonte: http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/robotica/5169-mec071a.html
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Por que PWM?
O transistor não aquece tanto:
"Na condição de aberto, nenhuma corrente circula pelo dispositivo de controle e, portanto, sua dissipação é nula. Na condição de fechado, teoricamente, se ele apresenta uma resistência nula, a queda de tensão é nula, e ele não dissipa também nenhuma potência."
Fonte: http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/robotica/5169-mec071a.html
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Por que PWM - aquecimento transistor
"Neste intervalo de tempo a queda de tensão e a corrente através do dispositivo não são nulas, e uma boa quantidade de calor poderá ser gerada conforme a carga controlada."Fonte: http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/robotica/5169-mec071a.html
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Circuito controle PWM
Fonte: http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/robotica/5169-mec071a.html
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PWM com 555
Fonte: http://dqsoft.blogspot.com.br/2010/04/ci-555-parte-5-gerando-um-sinal-pwm-com.html
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Arduino Duemilanove e PWMO Arduino Duemilanove possui 6 canais PWM. Eles podem ser acessados nas portas 3,5,6,9,10 e 11
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Arduino Mega e PWMO Arduino Mega possui 15 canais PWM. Eles podem ser acessados nas portas 2 à 13 e 44 à 46
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Arduino e PWM
São aceitos valores de
0 (totalmente desligado)
à 255 (totalmente ligado)
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Enviando 50% de ciclo ativo para um canal PWM do Arduino
int ledPin = 9;
void setup(){pinMode(ledPin, OUTPUT);// Faz a escrita analógica, gera um ciclo 50% ativo// Valores de 0 à 255 são aceitosanalogWrite(ledPin, 127);
}
void loop(){}
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Exercício 1
Conecte um LED e um potenciômetro no Arduino.
Ao girar o potenciômetro, o brilho do led deve ser alterado.
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Exercício 1, código fonte
O exercício 1 está disponível no site oficial do Arduino:
http://arduino.cc/en/Tutorial/AnalogInOutSerial
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Exercício 2
Desenvolva o circuito feito na aula passada (com transistor TIP 122), porém em vez de usar o relé e a lâmpada, conecte como carga acionada pelo transistor, uma lâmpada incandescente de 12 Volts.
Faça com que o brilho desta lâmpada varie de acordo com a luminosidade no ambiente. (mais escuro, mais luz)
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Como controlar a intensidade de uma corrente alternada?
Simples: usa-se um TRIAC
O TRIAC é "...uma chave electrónica bidirecional que pode conduzir a corrente elétrica nos dois sentidos"
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/TRIAC
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Dimmer Digital Futurístico com Arduíno
Video do funcionamento: http://www.youtube.com/watch?v=wKBqFWvVEQI&feature=player_embedded
Fonte: http://blog.eletronlivre.com.br/search/label/dom%C3%B3tica
Incrível projeto feito por Vinicius Senger, dono da GlobalCode (empresa responsaǘel pelo TDC)
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Referências - Mais estudos
http://www.eletronica.org/arq_apostilas/apostila_pwm.pdf
http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/robotica/5169-mec071a.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Pulse-width_modulation
http://www.arduino.cc/en/Reference/AnalogWrite
http://www.arduino.cc/en/Tutorial/PWM
http://pt.wikipedia.org/wiki/TRIAC