Neste, você aprenderá como funciona a variação da tensão de saída, o controle tão utilizado, não somente em inversores, mas em diversas aplicações, o ‘PWM”.

Também vamos falar de algo que está ligado ao PWM e é quase em todas as marcas de equipamentos disponibilizado o seu ajuste em parâmetro, a “Freqüência de Chaveamento”.

1.2.1 – PWM

O PWM (“Pulse Width Modulation”) ou “Modulação por Largura de Pulso”, é o controle empregado aos transistores IGBT da ponte inversora, sendo a tensão de saída variada de acordo com a relação do tempo em que o transistor está conduzindo e o tempo em que está em corte.

São utilizados os termos abaixo para especificar características do PWM:

• Ton – Tempo em que o transistor esta em condução;
• Toff – Tempo em que o transistor esta em corte;
• Período – O tempo somado de Ton e Toff;
• Duty Cycle – Relação entre o Ton e o Toff, dado em porcentagem;
• Tensão Média – Tensão gerada pelo PWM.

Abaixo temos um exemplo de sinal PWM, que recorta uma tensão de 12V, a uma freqüência 1kHz com Duty Cycle de 60%, gerando uma Tensão Média de 7,2V.

O sinal azul é o PWM produzido pelo tempo de condução e corte do transistor, e a linha verde a tensão média gerada que aplicada a carga.

No exemplo dado de circuito, pode-se variar a intensidade de luminosidade da lâmpada através do controle PWM.

Para calcular a tensão resultante do controle PWM, você precisa dos seguintes parâmetros:

• Tensão de alimentação – No exemplo a fonte de 12V;
• Duty Cycle – No exemplo o ciclo de trabalho é obtido através de Ton e Toff;

Calculando o Duty Cycle

Calculando a Tensão Média

Conclusão

Assim sendo, quanto maior for o ciclo de trabalho, maior a tensão aplicada a carga, e quanto menor o ciclo de trabalho menor a tensão aplicada.

Ou seja, quanto maior o tempo de condução do transistor, maior o fornecimento de tensão a carga.

1.2.2 – FREQUÊNCIA DE CHAVEAMENTO

A freqüência de chaveamento determina quantos ciclos são realizados a cada segundo, ou seja, quantas vezes o transistor conduz e corta a tensão para a carga.

No exemplo foi citado como exemplo a freqüência de chaveamento de 1kHz, ou seja, o transistor conduz e corta a tensão para a carga 1000 vezes por segundo, tendo cada ciclo de corte e condução um tempo de 1ms, tempo esse determinado como período e representado pela letra T.

O período pode ser calculado dividindo-se 1 pela freqüência de chaveamento.

Freqüência maiores diminuem o ruído produzido pelo motor e aumenta a precisão da tensão média gerada pelos transistores, porém, diminuem significadamente a vida útil dos IGBT’s.

Quanto menor a freqüência de chaveamento, maior o ruído produzido pelo motor, menor a precisão da tensão gerada pelos transistores, porém, aumenta a vida útil dos IGBT’s.

Geralmente a faixa de ajuste da freqüência de chaveamento da maioria das marcas de inversores e na faixa de 1,25kHz a 10kHz. Geralmente na maioria das aplicações é utilizada a freqüência de 5kHz.