Ciclo de trabajo

El ciclo de derechos D{displaystyle D} se define como la relación entre la duración del pulso, o el ancho del pulso (PW{displaystyle PW!) y el período (T{displaystyle T}) de forma de onda rectangular

Un ciclo de trabajo o ciclo de potencia es la fracción de un período en el que una señal o sistema está activo. El ciclo de trabajo se expresa comúnmente como un porcentaje o una relación. Un período es el tiempo que tarda una señal en completar un ciclo de encendido y apagado. Como fórmula, un ciclo de trabajo (%) puede expresarse como:

D=PWT× × 100% % {displaystyle D={frac}times 100%}

Del mismo modo, un ciclo de trabajo (relación) puede expresarse como:

D=PWT{displaystyle D={frac} {f}} {f}}} {f}} {fn}} {fn}} {fn}}}

Donde D{displaystyle D} es el ciclo del deber, PW{displaystyle PW! es el ancho del pulso (tiempo activo del pulso) y T{displaystyle T} es el período total de la señal. Por lo tanto, un 60% del ciclo de servicio significa que la señal es del 60% del tiempo, pero fuera del 40% del tiempo. El "a tiempo" para un ciclo de trabajo del 60% podría ser una fracción de un segundo, un día, o incluso una semana, dependiendo de la duración del período.

Los ciclos de trabajo se pueden usar para describir el porcentaje de tiempo de una señal activa en un dispositivo eléctrico, como el interruptor de encendido en una fuente de alimentación conmutada o la activación de potenciales de acción por parte de un sistema vivo, como una neurona.

El factor de trabajo para la señal periódica expresa la misma noción, pero generalmente se escala a un máximo de uno en lugar del 100%.

El ciclo de derechos también puede ser notado como α α {displaystyle alpha }.

Aplicaciones

Eléctrica y electrónica

En electrónica, el ciclo de trabajo es el porcentaje de la relación entre la duración del pulso o el ancho del pulso (PW) y el período total (T) de la forma de onda. Generalmente se usa para representar la duración del tiempo de un pulso cuando es alto (1). En la electrónica digital, las señales se utilizan en forma de onda rectangular que se representan con un 1 lógico y un 0 lógico. El 1 lógico representa la presencia de un pulso eléctrico y el 0 la ausencia de un pulso eléctrico. Por ejemplo, una señal (10101010) tiene un ciclo de trabajo del 50 %, porque el pulso permanece alto durante la mitad del período o bajo durante la mitad del período. De manera similar, para el pulso (10001000) el ciclo de trabajo será del 25 % porque el pulso permanece alto solo durante 1/4 del período y permanece bajo durante 3/4 del período. Los motores eléctricos suelen utilizar un ciclo de trabajo inferior al 100 %. Por ejemplo, si un motor funciona durante uno de cada 100 segundos, o 1/100 del tiempo, entonces, su ciclo de trabajo es 1/100, o 1 por ciento.

La modulación de ancho de pulso (PWM) se usa en una variedad de situaciones electrónicas, como la entrega de energía y la regulación de voltaje.

En la música electrónica, los sintetizadores musicales varían el ciclo de trabajo de sus osciladores de frecuencia de audio para obtener un efecto sutil en los colores tonales. Esta técnica se conoce como modulación de ancho de pulso.

En la industria de impresoras/copiadoras, la especificación del ciclo de trabajo se refiere al rendimiento nominal (es decir, páginas impresas) de un dispositivo por mes.

En una fuente de alimentación para soldadura, el ciclo de trabajo máximo se define como el porcentaje de tiempo en un período de 10 minutos en el que se puede operar continuamente antes de sobrecalentarse.

Sistemas biológicos

El concepto de ciclos de trabajo también se utiliza para describir la actividad de las neuronas y las fibras musculares. En los circuitos neuronales, por ejemplo, un ciclo de trabajo se refiere específicamente a la proporción de un período de ciclo en el que una neurona permanece activa.

Generación

Una forma de generar señales de onda cuadrada bastante precisas con un factor de trabajo de 1/n, donde n es un número entero, es variar el ciclo de trabajo hasta que El armónico n se suprime significativamente. Para las señales de banda de audio, esto se puede hacer incluso "de oído"; por ejemplo, una reducción de -40dB en el 3er armónico corresponde a establecer el factor de trabajo a 1/3 con una precisión del 1% y una reducción de -60 dB corresponde a una precisión del 0,1%.

Relación espacio-marca

Relación marca-espacio, o relación marca-espacio, es otro término para el mismo concepto, para describir la relación temporal entre dos períodos alternos de una forma de onda.. Sin embargo, mientras que el ciclo de trabajo relaciona la duración de un período con la duración del ciclo completo, la relación espacio-marca relaciona la duración de los dos períodos individuales:

ratio marcado-espacio=PWonPWapagado{displaystyle {text{mark-space ratio}={frac {fnK}} {fnK}}} {fnK}}}}} {f}}}}} {f}}}} {f}}}}}}}}}} {f}}}}}}} {f}}}}}}}}}}}}}}}}} {f}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} {

Donde PWon{displaystyle PW_{text{on}} y PWapagado{displaystyle PW_{text{off}} son las duración de los dos períodos alternantes.