O que é um H-ponte, como ele funciona e como usar?

  • Dec 26, 2019
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H-Bridge - este é um circuito simples que permite que você controlar um motor DC para ajustar o sentido de rotação.

H-ponte é geralmente usado com um microcontrolador, por exemplo, Arduino, circuitos para implementar o controlo do motor.

Como um exemplo de realização: você pode controlar dois motores, que giram em direções diferentes, e com base nisso, você pode criar um simples robô!

conceito

Aqui o conceito da ponte-H:

Fig. 1. Esquema H-ponte
Fig. 1. Esquema H-ponte

DC motor rodar para a frente ou para trás, dependendo de como você ligar o positivo e negativo.

Se você vai fechar os interruptores S1 e S4 (Fig. 2), além de ter ligado para o lado esquerdo do motor, e menos para o outro lado. E o motor irá girar na mesma direção.

Fig. 2. Alternativamente, quando o S1 e S4 são fechada
Fig. 2. Alternativamente, quando o S1 e S4 são fechada

Se, em vez disso, você vai fechar o interruptor S2 e S3 (figura 3), você vai ser um plus, ligado ao lado direito, e negativo para o lado esquerdo. E o motor irá girar na direção oposta. É simples!

Fig. 3. Alternativamente, quando S2 e S3 são fechada
Fig. 3. Alternativamente, quando S2 e S3 são fechada
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circuito de ponte-H com transistores

É possível construir a ponte-H com quatro transistores.

Se você não tem certeza como o transistor, eu recomendo que você leia primeiro o meu artigo "Como é que os transistores". De lá, você vai saber que o transistor pode operar como um interruptor que você pode abrir e fechar aplicando tensão à base.

Fig. 4. transistores H-ponte
Fig. 4. transistores H-ponte

Uma vez que o transistor pode ser um interruptor, você pode rodar o motor em qualquer direção, alternando os quatro transistores no circuito acima.

Normalmente, o transistor do microcontrolador, tal como o Arduino controlo. escrevi bom artigo a este respeito.

O que os transistores são usados?

Mais importante ainda, todos os transistores podem suportar corrente suficiente para acionar o motor. Caso contrário, eles vão queimar.

Por exemplo, se o motor consome 1 ampère de corrente, você precisa de transistores que podem suportar, pelo menos, 1 amplificador.

Em seguida, você vê-los na Figura 4 são selecionados PNP-transistores (Q1 e Q2) acima, e NPN-transistores (Q3 e Q4) abaixo.

Que activa ou desactiva o transistor, - uma diferença de tensão entre a base e o emissor.

Com os transistores PNP, pode utilizar uma tensão VCC superior (o diagrama é referido como A), do que para a base do transistor.

Por exemplo, você pode usar as saídas a partir de um microcontrolador 3.3V e 9 V para VCC.

díodos de protecção no circuito de ponte-H

Um efeito colateral da operação do motor é o facto de que também gera energia eléctrica. Quando você desliga transistores para parar o funcionamento do motor, esta energia deve haver alguma maneira de colocar para fora.

Se você adicionar diodos (Fig. 5) no sentido inverso para transistores, vai dar-lhe o caminho atual para o lançamento desta energia. Sem eles, você está arriscando a elevar a tensão e danificar o transistor.

Fig. 5. Esquema H-ponte completa com diodos
Fig. 5. Esquema H-ponte completa com diodos

Resistores incluídos em cada banco de dados, projetado para reduzir a corrente a cada transistor. Você não sabe como calcular isso? Se você estiver usando um microcontrolador para controlá-los, comece com 1 k e ajustar.