Ponte h

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TUTORIAL Montagem da Ponte H
Autor: Luís Fernando Patsko Nível: Intermediário Criação: 22/02/2006 Última versão: 18/12/2006

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1 − Introdução
Esse tutorial abordará a confecção de uma placa para uma ponte H, um circuito eletrônicodestinado ao controle de motores DC. Ligando-a à saída digital do MEC1000 ou do KDR5000, é possível fazer o controle do sentido da rotação de um motor DC.

2 − Material
O material necessário para a montagem de uma ponte H é 2 transistores NPN (BC548, por exemplo), 2 transistores PNP (BC558, por exemplo), 4 resistores de 510 Ohm, 4 diodos 1N4004, um conector latch macho, um borne de 2 terminais(opcional) e um motor DC de pequeno porte.

3 − Montagem
Apesar de não ser tão conhecida, um dos circuitos mais importantes na elaboração de sistemas automatizados é a ponte H. Trata-se de um circuito utilizado para controlar um motor DC a partir de sinais gerados por um microcontrolador. Devido à disposição dos seus componentes, tornase extremamente fácil selecionar o sentido da rotação de ummotor, apenas invertendo a polaridade sobre seus terminais. Também é importante para a utilização com circuitos digitais, pois como os sinais de saída dos microcontroladores não suportam a corrente necessária e nem possuem a tensão adequada para acionar um motor, é necessária uma unidade de potência que possa alimentá-lo convenientemente. Quando ligamos um motor DC com uma bateria, observamos queele gira numa velocidade constante e numa única direção. Para alterarmos o sentido da rotação do motor, basta apenas ligar os terminais do motor de forma invertida. Para que não seja necessário fazer essa operação manualmente, podemos utilizar uma ponte H. Pode-se criá-la facilmente com a finalidade de controlar o sentido da rotação de um motor utilizando chaves simples, relés ou transistores,bastando apenas entender o seu funcionamento. Uma ponte H básica é composta por 4 chaves mecânicas ou eletrônicas posicionadas formando a letra “H”, sendo que cada uma localiza-se num extremo e o motor é posicionado no meio.

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Figura 1. Representação de uma ponte H.

Para que o motor funcione, basta acionar um par de chaves diagonalmente opostas, o que faz com que a corrente flua do pólopositivo para o negativo atravessando o motor e fazendo-o girar. Para inverter a rotação, desligamos essas chaves e acionamos o outro par de chaves, o que faz com que a corrente siga na direção oposta e, consequentemente, o sentido da rotação do motor será alterada.

Figura 2. Representação do uso de uma ponte H.

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Caso as duas chaves superiores sejam acionadas, você terá um eficientemecanismo de freio, o mesmo ocorrendo se as duas chaves inferiores forem acionadas. Isso ocorre porque o motor, como todo componente indutivo, gera uma tensão entre os seus terminais. Quando os terminais do motor são conectados no mesmo pólo, fazemos um “curto-circuito” no motor, e a tensão que gerada pelo motor força-o a girar na direção oposta, fazendo com que ele pare instantaneamente. Mas se todasas chaves forem fechadas, o circuito será desligado e caso o motor estivesse girando, ele parará suavemente. Deve-se tomar muito cuidado para não acionar as chaves de um mesmo lado do “H” simultaneamente. Isso faz com que o fluxo de corrente vá direto do pólo positivo para o negativo, causando um curto-circuito fatal para a fonte de alimentação e para os componentes eletrônicos envolvidos nocircuito.

Figura 3. Situação que NÃO PODE OCORRER ao usar uma ponte H.

Para a aplicação da ponte H com o MEC1000 ou o KDR5000, não faz sentido usar chaves mecânicas. Dentre as chaves eletrônicas, o uso de transistores é o mais conveniente, devido a sua funcionalidade e fácil aplicação. Quando a Base do transistor é devidamente polarizada, ele é capaz de conduzir uma corrente entre seus terminais...
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