Entendendo o sinal PWM das ventoinhas
Introdução:
Neste artigo, longe de querer colocar um ponto final no assunto, vou falar alguns pontos sobre o circuito interno de um cooler de 4 fios como o da figura 1 e como faz para controlar a rotação do mesmo.
Artigos sobre o que é PWM, tem de monte na Internet, alguns bem práticos. Sem desmerecer a contribuição da turma prática, recomendo que os artigos mais teóricos da turma do mestrado / doutorado também sejam considerados. Vai ajudar muito e alguns links está aqui: ->link<-.
Especificação:
Em parte este trabalho é baseado na especificação “4-Wire Pulse Width Modulation (PWM) Controlled Fans, Sep/2005 rev 1.3” que pode ser encontrado no site http://www.formfactors.org/.
Esse documento aborda tópicos como: controle de velocidade, características elétricas , de desempenho e demais funcionalidades que uma ventoinha deve ter.
Diagrama básico:
Característica do sinal PWM:
Conforme tabela ao lado, o sinal PWM deve ser entre 21 ~ 28Khz, sendo o ideal 25KHz, fora da faixa audível e, lógico, a alteração de seu ciclo de trabalho (duty cycle) é que vai comandar a rotação da ventoinha.
Conforme figura 3, medindo a tensão do pino 4 em relação ao pino 1 deve dar algo em torno de 3.3V por causa do pull up interno da ventoinha e se for medida a corrente de curto entre o pino 4 e terra deve dar algo perto de 0.8mA, mas de acordo com a especificação esse valor pode chegar a 5mA.
Conforme figura 3 abaixo pode-se verificar o diagrama de ligação básico da ventoinha no qual continuamos a utilizar o resistor de 10K para polarizar o tacômetro e a novidade é o sinal PWM control que é chaveado à terra pelo circuito externo.
Conectando no gerador de funções:
Eu poderia ficar escrevendo aqui uma série de itens, mas acho melhor mostrar na prática como as coisas funcionam. Fica mais fácil visualizar e o vídeo é legendado, então você pode fazer download do que eu falei.
Considerações finais:
Como dito no início, se tiver algum ponto a corrigir ou melhorar, me avise, o assunto é extenso, tem uma matemática nervosa por traz do que apresentei e recomendo, caso você queira se aprofundar no assunto, que os trabalhos acadêmicos dos mestres e doutores sejam lidos, pois tem informações confiáveis e verdadeiras.
Se eu tiver fôlego, o próximo artigo será sobre como controlar o ventilador pelo CLP usando a saída para controle de dispositivos PWM, fechando o ciclo: Ler no CLP o sinal do tacômetro, acionar o PWM e montar um sistema de malha fechada… será que consigo?
Um grande abraço e muito obrigado pela sua presença em meu site.
By Renato de Pierri
30/dezembro/2015