GENERACION DE ONDAS SPWM CON ARDUINO
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GENERACION DE ONDAS SPWM CON ARDUINO Moran Romero Enrique Arturo, Laguna Moreno Billy Daniel, Paredes Baca José Luis UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO –INGENIERÍA ELECTRÓNICA
Resumen: El artículo se basa en que con la ayuda de la tarjeta de desarrollo arduino UNO, se consigue una onda senoidal mediante PWM. Para luego realizar las pruebas en los laboratorios, para validar lo aprendido en la teoría. Palabras clave: circuito inversor, arduino UNO, tensión, PWM, generador de onda senoidal.
I.
INTRODUCCIÓN
En este artículo se analizara como realizar un generador de ondas SPWM. Se diseñara un circuito diferenciador, que es unos de los diseños más conocidos, pero a la vez de suma importancia.
Se puede aplicar en los motores para regular la velocidad de giro de los motores eléctricos de inducción o asíncronos. Mantiene el par motor constante y no supone un desaprovechamiento de la energía eléctrica. MODULACION SPWM: En vez de mantener igual el ancho de todos los pulsos, el ancho de cada pulso varía en proporción con la amplitud de una onda senoidal evaluada en el centro del mismo pulso. El factor de distorsión y las armónicas de menor orden se reducen en forma significativa. Un ejemplo consiste en comparar una señal de referencia (senoidal) con una señal portadora (triangular). La comparación genera un tren de pulsos con ancho de pulso variables.
Para este propósito se ha utilizado la tarjeta de desarrollo arduino UNO, que será el que genere la señal PWM, para que luego con un circuito diferenciador constituido por un OPAMP se obtenga la señal SPWM.
II.
MARCO TEORICO
MODULACION PWM Es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo (D) de una señal periódica (una sinusoidal o cuadrada), ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga. El ciclo de trabajo de una señal periódica es el ancho relativo de su parte positiva en relación con el período.
Fig2. Ejemplo de una señal SPWM.
III.
MATERIALES
Componentes: Tarjeta de desarrollo arduino UNO. 1 OPAMP (TL081). 4 resistencias de 10k ohmios. Equipos usados:
Fig1. Modulación PWM.
Osciloscopio Fuente DC de 5V
GENERACION DE ONDAS SPWM CON ARDUINO
IV.
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SIMULACIÓN VIII.
CONCLUSIONES
IX.
Como conclusión podemos decir que la tarjeta de desarrollo “arduino UNO” ha sido una solución muy sencilla y de bajo costo, pero que logra resultados muy aprovechadores para la aplicación en diferentes ramas de la electrónica de potencia.
REFERENCIAS [1] Aganza T. Alejandro, Pérez R. Javier y Beristain J.
Figura3. Diseño de generador de ondas SPWM.
V.
GRAFICAS
José Antoni, “Inversor trifásico SPWM para el control de velocidad de un motor de inducción implementado en el microcontrolador PIC18F2431”, RIEE&C, Revista de Ingeniería Eléctrica, Electrónica Y Computación, VOL. 2 NO. 1, 2006. [2] https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2014/11/21/tema3-conceptos-basicos-de-microcontroladores-y-electronica-3/
Figura4. Graficas de las señales: PWM y SPWM
VI.
PROCEDIMIENTO
VII.
Generamos la señal PWM con la tarjeta de desarrollo arduino UNO. El pulso que se genera se conecta al circuito diferenciador del OPAMP. Después de finalizar se procede a la toma de datos para analizarlos respectivamente. ANALISIS DE RESULTADOS
Los resultados nos indican que mediante un algoritmo se puede conseguir una señal PWM, y este mediante un circuito diferenciador obtener ondas senoidales SPWM. Si queremos obtener una onda más limpia se requeriría una aplicación de filtros en el final de la etapa.