Amplificador PWM 15A

¿Qué es el Amplificador PWM 15A?

El  Amplificador PWM 15A es un modulo que nos ayudará al aumento de potencia y corriente para poder usarlo en cargas de 400 W a 15 A (a una temperatura ambiente). Se basa en el funcionamiento de la modulación por ancho de pulsos (PWM) a una frecuencia de 0 a 20k Hz.

¿Para qué sirve el Amplificador PWM 15A?

Controla la salida de equipo de potencia principalmente motores, pero también se puede usar en bombillas, led, bombas, electroválvulas, con la señal PWM podrás variar la velocidad o el brillo de una lampara.

¿Cómo funciona el Amplificador PWM 15A?

La señal de entrada es convertida a una secuencia de pulsos en este caso el rango es de  0 a 20k Hz. La salida final conmutada consiste en un tren de pulsos cuya anchura es una función de la amplitud y la frecuencia de la señal que está siendo amplificada.

Su funcionamiento es similar a una fuente conmutada, a diferencia que este amplificador tendrá una alimentación de una señal en un rango de 3.3V a 20V(esta puede ser conectada a un microcontrolador IO puerto  , interfaz del PLC), a una carga fija mientras que una fuente conmutada alimenta una tensión fija en una carga variable. Para la generación de PWM se generan por medio de un comparador de alta velocidad (entre las ondas de la frecuencia de la señal y una onda triangular) los que controlan esta conmutación son los MOSFET.

ESPECIFICACIONES Y CARACTERÍSTICAS

• Tipo de MOSFET:  AOD4184A
• Voltaje de funcionamiento:  5V a 36V DC
• Voltaje de señal/digital:  3.3V a 20V DC
• Dimensiones:  34 mm x 17 mm x 12 mm
• Frecuencia de la señal:  0 a 20K Hz
• Potencia de salida: 400 W
• Corriente de Salida: 15 A (temperatura ambiente)
• Temperatura de funcionamiento:  – 40°C a 85 °C

TUTORIALES

• Uso del Amplificador PWM en Arduino UNO
• Usando una lampara como carga
• Frecuencia PWM en Motores DC

DOCUMENTACIÓN Y RECURSOS

• Datasheet – MOSFET AOD4184A
• Pinout -Amplificador PWM

INFORMACIÓN ADICIONAL

Funcionamiento del MOSFET en el Amplificador PWM

Un MOSFET es un dispositivo semiconductor utilizado para la conmutación y amplificación de señales. El nombre completo, Transistor de Efecto de Campo de Metal-Óxido-Semiconductor (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, MOSFET) se debe a la constitución del propio transistor.

Los MOSFET poseen también 3 terminales: Gate, Drain y Source (compuerta, drenaje y fuente).

Dos desafíos considerables para los controladores MOSFET en amplificadores es mantener los tiempos muertos y el modo de operación lineal tan corto como sea posible. El “tiempo muerto” es el periodo en la transición de un interruptor durante el cual los dos MOSFET de salida están en modo de corte y ambos están apagados. Los tiempos muertos necesitan ser tan cortos como sea posible para mantener una salida con poca distorsión, pero los tiempos muertos que son demasiado cortos provocan que el MOSFET que se está encendiendo empiece a conducir antes de que el MOSFET que se está apagando deje de conducir.

Los MOSFET acortan el voltaje de alimentación de salida a través de ellos mismos, una condición llamada “shoot-through”. Mientras tanto, los controladores de MOSFET apoyan a que la conmutación sea tan rápidamente como sea posible para minimizar el tiempo en el que un MOSFET está en la zona lineal (estado entre corte y saturación, el MOSFET no está completamente encendido ni apagado y conduce con una resistencia considerable, creando algo de calor). Un error en el controlador que permita alguno de estos dos fenómenos típicamente resultan en la falla de los MOSFET.

ENLACES EXTERNOS

• Documentación de Amplificadores PWM
• ¿Qué es y como funciona el MOSFET?