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.

É isso aí! Não deixe de conferir nossos projetos com Ponte H e Arduino, Raspberry Pi e outras plataformas aqui na Bóson Treinamentos em Tecnologia.

Até!

 

Sobre Fábio dos Reis (1182 Artigos)
Fábio dos Reis trabalha com tecnologias variadas há mais de 25 anos, tendo atuado nos campos de Eletrônica, Telecomunicações, Programação de Computadores e Redes de Dados. É um entusiasta de Unix, Linux e Open Source em geral, adora Eletrônica e Astronomia, e estuda idiomas, além de ministrar cursos e palestras sobre diversas tecnologias em São Paulo e outras cidades do Brasil.
Contato: Website

Escreva um comentário

Seu e-mail não será divulgado


*