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:
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:
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 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!