Laser TTL/PWM

¿Qué es PWM?

La modulación por ancho de pulso (pulse width modulation (PWM)) es un tipo de señal de voltaje utilizada para enviar información o para modificar la cantidad de energía que se envía a una carga. Esta acción tiene en cuenta la modificación del proceso de trabajo de una señal de tipo periódico. Puede tener varios objetivos, como tener el control de la energía que se proporciona a una carga o llevar a cabo la transmisión de datos.

En otras palabras, la modulación de ancho de pulso, nos permite, en el caso de los cabezales laser, regular la potencia de salida en un rango de 0-100% por medio de la regulación de voltaje en la que trabaja (Amplitud: puede ser entre 0 y 5V) donde 0V nos indica el láser apagado (OFF) y en 5V no indica el laser encendido en su máxima potencia (ON-100%).

¿Como funciona?

En el siguiente diagrama podemos observar el comportamiento del PWM y sus fases. Podemos distinguir 2 puntos muy importantes que son el ciclo, que nos indica el momento en que va estar prendido el láser, comúnmente llamado ciclo de trabajo (duty cycle), y el periodo que nos indica el lapso en el cual el láser se prende y se apaga. El ciclo de trabajo se obtiene de la división del tiempo en que permanece prendido el laser entre el periodo de la señal y se multiplica por 100, obteniendo así el porcentaje de ciclo de trabajo en el cual se encuentra el cabezal, motor, LED, etc., dependiendo de lo que queramos controlar.

¿Para qué sirve?

El ancho de pulso entonces nos ayuda a regular y controlar la salida de potencia de nuestro cabezal, manejándolo en porcentajes, podemos obtener una salida de haz de luz de 30%, 40%,50%, 90% etc., dependiendo de cuanta potencia es necesaria ocupar y reducirla o aumentarla.

En el sistema laser, esta modulación es útil, debido a que podemos controlar según nuestras necesidades la potencia de salida que queremos, ya que, muchos materiales a grabar pueden ser delicados o inflamables, ayuda modular la potencia para obtener mejores resultados y no dañar el material a la hora de grabar o tener contacto con el haz de luz láser. Podemos obtener también diferentes resultados en el corte laser, regulado la potencia que nos permite el PWM como lo podemos ver en la siguiente imagen.

¿Qué es TTL?

TTL significa Lógica de transistor-transistor (transistor-transistor-logic) y describe un tipo especial de modulación de láser para fuentes de láser. Las fuentes de láser con modulación TTL no pueden ser atenuadas y sólo pueden encenderse y apagarse. No se puede lograr una regulación del haz de luz.

¿Como funciona?

Los láseres TTL pueden tener un control de voltaje en el rango de 3,5 a 24 V. Significa que cualquier voltaje en este rango activará el MOSFET (controlador de paso de corriente) y el láser funcionará. El valor del voltaje no afecta la potencia del láser, solo afecta la duración de la señal. Por ejemplo, TTL activará el láser a cualquier voltaje en este rango, en cualquier relación de trabajo, sin cambiar la potencia del láser.

En otras palabras, el TTL funciona como un interruptor ON-OFF, si el laser trabaja a 50% el controlador mantendrá la potencia en ese nivel en el voltaje mas alto y lo bajará a 0% en el voltaje 0, manteniendo el láser prendido todo el tiempo o apagado.

¿Para qué sirve?

En este controlador puede darnos resultados como los de PWM, la diferencia o desventaja que tenemos en TTL es que el laser no puede modular la potencia en distintos rangos durante el trabajo, sino que logra mantenerse encendido o pagado que puede generar menos calidad en los grabados.