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Desgraciadamente, todavía usando un transistor en su modo lineal tiene una desventaja mayor que
usando una resistencia variable. Igual que con una resistencia variable, un transistor de potencia que trabaja en su
región lineal, tendrá que disipar gran cantidad de potencia bajo variaciones de velocidad y condiciones de carga.
Incluso aunque los transistores de potencia son capaces de manejar altos niveles de potencia y que están
disponibles a precios relativamente modestos, la potencia disipada por el transistor normalmente exigirá un
disipador de calor grande, para prevenir que se destruya el dispositivo.
Además de trabajar como un dispositivo lineal, los transistores pueden estar también trabajando como
interruptores electrónicos. Aplicando la señal de control apropiada a un transistor, el dispositivo conducirá o no
conducirá. Como se muestra en la
interruptor mecánico, que permite que la corriente eléctrica atraviese libremente la carga. Cuando no conduce,
no pasa ninguna corriente a través del transistor o carga. Porque el transistor disipa muy poca potencia cuando
conduce totalmente o se satura, el dispositivo trabaja de una manera eficaz.
Cuando se usa un transistor para controlar la velocidad de un motor de continua, usando un dispositivo
en su modo ineficazmente lineal si se quiere que un motor trabaje plena velocidad. Afortunadamente, hay un
método alternativo para controlar la velocidad de un motor de continua usando un transistor. Usando el transistor
como un interruptor controlado electrónicamente y aplicando una señal de control PWM de suficiente
frecuencia, para controlar la velocidad del motor. Para ayudar a entender cómo se puede controlar la velocidad
de un motor a su total velocidad y a ninguna, hay que considerar las formas de onda de PWM de la
Figura 50. Formas de Onda de PWM con el 50 % y 80 % del Ciclo de Trabajo
La Figura 50(a) muestra un único ciclo, de una forma de onda del 50 % del ciclo de trabajo, que es de 5
V durante la primera mitad de su periodo y de 0 V durante el segundo medio periodo. Si se integra (o se
promedia) el voltaje de la forma de onda de PWM en la Figura 50(a) sobre este periodo, T1, el promedio de
voltaje continuo es del 50 % de 5 V, que resulta 2.5 V. Correspondientemente, el promedio de voltaje continuo
de la forma de onda de PWM de la Figura 50(b) que tiene un ciclo de trabajo del 80 %, es 80 % de 5 V, que
resulta 4.5 V. Usando una señal de PWM para conmutar un motor en marcha y paro, producirá el mismo efecto
que aplicar al motor un voltaje continuo o promedio de los diferentes niveles. La frecuencia de señal PWM debe
ser suficientemente alta para que la inercia rotatoria del motor integrada del pulso on/off, provoque que el motor
ruede fácilmente.
Circuito de Control de un motor
Como se mencionó antes, se está usando una versión ligeramente modificada de la rutina de PWM para
controlar la velocidad de un pequeño motor. Sin embargo, antes de discutir el software involucrado, se necesita
echar una mirada a los componentes hardware requeridos para manejar el motor.
Figura
49, cuando el transistor conduce se comportará esencialmente como un
Figura 49. Interruptor Electrónico usando un Transistor
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Figura
50.
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