Fundamentos de la Corriente Alterna y Control Electrónico en Automoción

Fundamentos de la Corriente Alterna y su Aplicación en la Electrónica Automotriz

La corriente alterna (CA), o corriente continua con variación de impulsos, se caracteriza por su cambio periódico de forma. Aunque existen diferentes diseños y velocidades de variación, hay una serie de términos comunes que definen cualquier tipo o forma de onda:

Características de las Ondas

• Frecuencia: Es el número de ciclos que se repiten en un segundo. La unidad de frecuencia es el Hercio (Hz), que equivale a un ciclo por segundo. Existe una relación inversa entre el periodo y la frecuencia: la frecuencia es la inversa del tiempo que tarda un ciclo (f = 1/T).
• Amplitud: Se define como el valor de tensión instantáneo o valor pico a pico. Es decir, la altura que tiene la señal eléctrica con respecto a la línea de cero voltios o la distancia entre el pico positivo y el negativo (en el caso de la corriente alterna). Para calcular su valor, se cuentan los cuadros en un osciloscopio y se multiplica por la escala voltios/división.
• Tensión Eficaz (Vrms): En corriente alterna, se define como el valor de tensión que, aplicado a una resistencia, produce el mismo trabajo (en forma de calor) que su valor equivalente en corriente continua. Cuando se mide la tensión alterna con un polímetro o un osciloscopio, el valor mostrado es el valor eficaz.
• Onda: Es el término genérico que se utiliza para definir una señal que se repite a lo largo del tiempo.
• Ciclo: Es la parte de la onda que se repite.
• Periodo: Es el tiempo que tarda una onda en realizar un ciclo completo.

Evolución del Control Electrónico: De lo Analógico a lo Digital

Antiguamente, la electrónica analógica utilizada en el automóvil se basaba en variar la intensidad de corriente que llegaba a un componente (servo, motor, etc.) mediante la modificación de resistencias. Este sistema de control era lento y requería el paso de mucha corriente eléctrica por los componentes.

La llegada de la electrónica digital ha revolucionado el control de sensores y actuadores. Ahora, es posible controlar cualquier componente mediante ondas de impulsos de tensión variable. Esto significa que, en un tiempo determinado, se aplica una cantidad de tensión en forma de porcentaje. Un actuador recibirá 12V de forma intermitente, en un porcentaje mayor o menor, funcionando de manera similar a como lo haría con una resistencia variable interna. Este método permite un control electrónico preciso, con bajos consumos, tensiones bajas y, sobre todo, una respuesta muy rápida.

Existen dos principales estrategias de modulación:

1. Impulso constante y frecuencia variable.
2. Frecuencia constante e impulso variable (PWM - Modulación por Ancho de Pulso).