Como funciona uma Ponte H – Controle direcional de motores DC

Ponte H

Uma Ponte H é um circuito especial que permite realizar a inversão da direção (polaridade) da corrente que flui através de uma carga. É muito utilizada, por exemplo, para controlar a direção de rotação de um motor DC.

O circuito necessita de um caminho que carregue a corrente ao motor em uma direção, e outro caminho que leve a corrente no sentido oposto. Além disso, o circuito deve ser capaz de ligar e desligar a corrente que alimenta o motor.

Uma ponte H possui quatro interruptores eletrônicos, que podem ser controlados de forma independente. A figura a seguir mostra a disposição dessas quatro chaves (switches) (S1 a S4) em relação a um motor DC controlado:

Ponte H para controle de motores

Imagem: Wikipedia

O funcionamento do motor depende dos estados das chaves, que podem ser combinadas de várias formas, como:

  • S1 e S4 fechadas, S2 e S3 abertas: A corrente passa pelo motor em um sentido, fazendo-o girar em uma direção.
  • S1 e S4 abertas, S2 e S3 fechadas: A corrente passa pelo motor no sentido inverso, fazendo-o girar na direção contrária.
  • S1 e S3 abertas: O motor não gira, pois não há fluxo de corrente por ele

A figura a seguir ilustra os dois modos fundamentais de operação da ponte H, que permitem a rotação do motor em um sentido e no sentido inverso, respectivamente:

Funcionamento de uma ponte H

By Cyril BUTTAY (own work, made using inkscape) [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) or CC BY-SA 2.5-2.0-1.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5-2.0-1.0)], via Wikimedia Commons

Podemos controlar também a velocidade do motor, usando um sinal PWM como entrada de tensão.

Construção

No geral, as pontes H são construídas com MOSFETS ou com transistores bipolares, e é muito comum encontrá-las na forma de um circuito integrado (e também mais fácil de usá-las). Exemplos comuns de chips que contém uma ou mais pontes H são:

  • L293D
  • L298
  • LMD18200
  • L9110

Caso seja necessário, é possível construir uma ponte H usando transistores como citado anteriormente. A seguir temos um diagrama esquemático de uma ponte H com transistores bipolares:

Ponte H construída com transístores bipolares

Ponte H construída com transístores bipolares Imagem: Fábio dos Reis

Polarizando o transistor Q3 o motor irá girar em um sentido, e se for polarizado o transistor Q4, o motor irá girar no sentido inverso.

Outras aplicações

Além de ser utilizada para controlar a direção de rotação de motores DC, as pontes H também encontram outras aplicações, tais como:

  • Inversores de potência (conversor DC-AC)
  • Conversores AC/AC
  • Conversores DC-DC push/pull

E outras aplicações em eletrônica de potência.

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Até!

 

Sobre Fábio dos Reis (1195 Artigos)
Fábio dos Reis trabalha com tecnologias variadas há mais de 30 anos, tendo atuado nos campos de Eletrônica, Telecomunicações, Programação de Computadores e Redes de Dados. É um entusiasta de Ciência e Tecnologia em geral, adora Viagens e Música, e estuda idiomas, além de ministrar cursos e palestras sobre diversas tecnologias em São Paulo e outras cidades do Brasil.

1 Comentário em Como funciona uma Ponte H – Controle direcional de motores DC

  1. Como ligar uma bateria de 9v e 4 pilhas (que juntam 6v) na ponte H?

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