À medida que os carros se tornaram mais sofisticados, a forma como muitas funções do veículo são controladas e monitoradas evoluiu. Com a chegada inevitável de veículos elétricos à oficina, é mais importante do que nunca entender os princípios elétricos básicos, como s inais PWM.

Em busca de eficiência em todas as coisas elétricas para permitir o máximo desempenho e conforto, minimizando o uso de energia, de modo a minimizar o impacto na autonomia de um veículo elétrico e as emissões em um veículo ICE.

A Modulação por Largura de Pulso é um método de controle que cruza de ICE para EV.

O que é Modulação por Largura de Pulso?

A Modulação por Largura de Pulso é usada em muitas disciplinas da engenharia elétrica para fornecer controle eficiente e variável de um componente elétrico.

PWM é uma forma de controlar um dispositivo analógico com uma saída digital. Ao ligar e desligar a tensão de alimentação de um componente muito rapidamente, a tensão média para esse componente pode ser variada.

Quanto maior o tempo ligado, maior a tensão média, quanto menor o tempo ligado, menor a tensão média. A frequência não altera, apenas a quantidade de tempo. Se você conectar um voltímetro ao componente que está sendo controlado, você lerá a tensão média. Você só pode ver a comutação usando um osciloscópio.

Ciclo de trabalho é o termo usado para indicar a quantidade de tempo. Se o pulso estiver ligado pela metade do tempo e desligado pela metade do tempo, isso será expresso como um ciclo de trabalho de 50%.

Formas de onda moduladas por largura de pulso

Sabemos que a velocidade de um ventilador pode ser controlada por resistores colocados em série com um motor de ventilador para fornecer várias configurações de velocidade. Isso cria calor nos resistores, que é perda de energia e limita o número de velocidades disponíveis.

No controle de clima, o ventilador tem controle de velocidade infinito usando PWM. Em vez de reduzir a tensão fornecida ao motor adicionando resistor em série, o PWM liga e desliga a tensão de alimentação muito rapidamente, permitindo o controle total da velocidade do motor. A única perda de energia é uma pequena perda através do transistor de comutação.

Onde o PWM é usado em carros?

Vamos considerar uma bomba de água mecânica em um motor de combustão interna. A bomba é acionada sempre que o motor está funcionando e, portanto, adiciona carga ao motor, independentemente de o motor precisar ou não de resfriamento.

Se usarmos uma bomba de água elétrica e controlá-la usando PWM, não apenas podemos controlar a temperatura do motor controlando a velocidade da bomba, mas podemos deixar a bomba desligada sempre que o resfriamento não for necessário.

Se agora transferirmos isso para os EVs, podemos controlar a temperatura na bateria (RESS – sistema de armazenamento de energia recarregável) para a temperatura ideal para máxima eficiência.

EWP-014

Os sistemas de combustível modernos usam o fornecimento de combustível baseado em demanda, onde a unidade de controle controla a bomba de combustível usando PWM.

Em contraste com o fornecimento de combustível regulado, apenas a quantidade necessária de combustível está sendo bombeada. Isso reduz o consumo de energia e economiza combustível.

Bem como os outros sistemas acima que são controlados por PWM incluem Corpos de Aceleração Eletrônicos, Freios Elétricos de Reboque, Luzes Interiores e Luzes Exteriores, EGRs e muitos outros.

Teste

Para obter uma indicação verdadeira da operação correta de um circuito controlado por PWM, o sinal é melhor visualizado com um osciloscópio ou ferramenta de varredura adequada. As instruções do fabricante devem sempre ser consultadas e seguidas.

Muitos componentes controlados por PWM podem ser testados em bancada usando o testador EQP-115 EGR/Corpo do acelerador e atuador.

Este testador fornece um pulso variável que pode acionar motores elétricos DC, luzes, ventiladores, corpos de borboleta, EGR etc.