Controle de um motor de corrente continua usando uma ponte H.

Para os iniciantes na confraria da eletrônica a ponte H, faz o que uma antiga chave H fazia, ela possibilita reverter a rotação de um motor, e afinal pra que eu posso usar isso?

Para um monte de coisas, andar pra frente e pra trás, virar um leme da direita pra esquerda, pra subir e descer um dispositivo. Assim um motor comum pode ser controlado e se transformar em um quase autentico servo mecanismo.

Então vamos as dicas:

Sabem aqueles motores de carrinho a pilha? Aqueles que a gente encontra na sucata dos cdroms, impressoras? Não confundir com os motores de passo.

Pois então, estes são os motores DC direct current ou corrente contínua em português. 

Basicamente é um motor que gira em apenas um sentido. 

Contudo, se a polaridade nos terminais é invertida a rotação ocorre no sentido oposto.

O que vamos mostrar neste projeto é uma forma de usar um circuito para controlar o sentido de rotação do motor. 

A idéia é construir um circuito que permita inverter o sentido da corrente, como na figura abaixo. 


Este circuito é conhecido como Ponte-H (H-Bridge) devido a configuração das chaves.

Quando ligamos um motor DC com uma bateria, observamos que ele 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.

Veja que na figura acima o sentido da corrente é determinado através de chaves que abrem ou fecham o circuito. 

Para fazer esse chaveamento iremos utilizar quatro transistores do tipo NPN (BC547). 

Esse transistor funciona mais ou menos como um interruptor. Ele é composto de 3 pinos (1-Emissor, 2-Base e 3-Coletor) como mostrado na figura ao lado. 


A "grosso modo" a conexão entre os terminais 1 e 3 é feita se e somente se for aplicada uma tensão no terminal 2.

Para montar uma ponte-H com este transistor são necessários:

• 4x transistores NPN BC547 (pode-se utilizar outro transistor NPN);
• 2x resistores de 10kOhms;
• 2x LEDs;
• Motor DC;
• Fios.

O diagrama abaixo mostra como deve ser montado o circuito na protoboard. 

Repare que os dois LEDs estão ligados com polaridade invertidas, eles funcionam como indicadores do sentido de rotação do motor e podem ser retirados do projeto.

Pra quem já conhece o diagrama esquemático está abaixo.

E ai montei o circuito agora como e que este bicho funciona?
Ao colocar a alimentação que pode ver de uma fonte de PC reciclada, quando coloco a tensao do pino d1 em 5v (nivel alto o motor gira para um lado) ao colocar a tensao em nivel alto no pino d0 ele gira para o outro.

Utilizando uma placa de controle e sensores de fim de curso pra avisarem quando o curso chegou ao fim ja dá pra imaginar diversas aplicações em Robótica livre. 

A proposito estes transistores são pra motores pequenos, caso seja um motor de maior porte, os transistores tem de serem mais potentes.

A placa de controle vai ser objeto de outro post. Mas será logo, irei colocar também dicas pra montar o circuito de outras formas que na protoboard, pois tal dispositivo pode não estar disponivel pra todos.

Este circuito e grande de parte do texto foram adaptados de http://icexduino.blogspot.com.br/2011/06/projeto-manipulando-um-motor-dc-no.html que dá as dicas de como se usar um Arduino pra controlar um motor DC.


Aqui o projeto de uma ponte de capacidade maior para motores de maior porte.
http://www.robotizando.com.br/artigo_ponte_h_pg1.php