Che cos'è un ponte ad H?
Un ponte a H è un tipo di circuito elettronico che ha la forma di una "H" e viene utilizzato per consentire alla tensione di viaggiare in entrambe le direzioni attraverso una scheda. Questi sono usati più prontamente in situazioni che richiedono il movimento di un dispositivo come un motore a corrente continua (CC) per spostarsi in due direzioni, di solito all'indietro e in avanti. Costruito come un circuito integrato, un ponte H generalmente comprende quattro interruttori a stato solido o meccanici, che lo fanno funzionare con dispositivi a inversione di polarità. Quando si aprono due interruttori adiacenti, viene applicata una tensione positiva. Quando questi due si chiudono e gli altri due si aprono, viene applicata una tensione negativa.
La costruzione di un ponte a H richiede l'uso di dispositivi a polarità inversa come i transistor a effetto di campo a semiconduttore a ossido di metallo (MOSFET). Questi sono in genere caricati negativamente poiché hanno meno resistenza di un MOSFET a carica positiva. Il ponte H stesso è diviso in due sezioni, un ponte superiore e un ponte inferiore. Ogni lato ha bisogno di un interruttore per aprire per cambiare la polarità. Il MOSFET stesso è responsabile di questa commutazione.
Il design di un ponte H può essere modificato per produrre un "mezzo ponte". Questo è usato per amplificare il segnale che viene caricato attraverso un dispositivo elettronico, piuttosto che cambiare specificamente la polarità. Questo mezzo ponte a H utilizza energia proveniente dall'alimentazione del dispositivo stesso e lo utilizza per modulare l'uscita attraverso la forma del segnale.
L'uso prevalente di un ponte ad H è nel campo della robotica o di altre operazioni meccaniche simili. Questi tipi di design richiedono movimenti in direzioni diverse, a differenza di altri dispositivi, che generalmente funzionano in un unico modo. Poiché il circuito integrato può cambiare la polarità, può far funzionare i motori del meccanismo in entrambe le direzioni. Ciò consente a un designer di sfruttare maggiormente il movimento di quanto altrimenti possibile. Ad esempio, un robot che gioca a calcio deve muovere il "piede" all'indietro per prepararsi a urtare la palla e in avanti per rilasciare il calcio.
L'uso di un ponte a H come controller per un motore è stato reso più semplice all'inizio del 21 ° secolo con lo sviluppo del Mibo Miniboard e altri progetti simili. Derivato dalla progettazione del progetto di progettazione robot MIT 6.270, il Miniboard funziona come modulo controller di base per quasi ogni tipo di dispositivo robotico. Poiché la scheda è composta da una semplice configurazione con allegati e un circuito integrato, può essere utilizzata come pezzo principale per progetti di design per la casa e l'educazione.