O que é uma ponte H?
Uma ponte H é um tipo de circuito eletrônico que tem a forma de um "H" e é usado para permitir que a tensão viaje nas duas direções através de uma placa. Eles são usados mais prontamente em situações que exigem o movimento de um dispositivo, como um motor de corrente contínua (CC), para se mover em duas direções, geralmente para trás e para frente. Construída como um circuito integrado, uma ponte H geralmente inclui quatro chaves mecânicas ou de estado sólido, fazendo com que funcione com dispositivos de polaridade reversa. Quando dois interruptores adjacentes se abrem, uma tensão positiva é aplicada. Quando esses dois se fecham e os outros dois se abrem, uma tensão negativa é aplicada.
A construção de uma ponte H requer o uso de dispositivos de polaridade reversa, como transistores de efeito de campo óxido de metal-semicondutor (MOSFET). Normalmente, eles são carregados negativamente, pois possuem menos resistência que um MOSFET carregado positivamente. A ponte H em si é dividida em duas seções, uma ponte superior e uma ponte inferior. Cada lado precisa de um interruptor para abrir para alterar a polaridade. O próprio MOSFET é responsável por essa alternância.
O design de uma ponte H pode ser modificado para produzir uma “meia ponte”. Isso é usado para amplificar o sinal que está sendo carregado através de um dispositivo eletrônico, em vez de alterar especificamente a polaridade. Essa meia ponte H utiliza energia da fonte de alimentação do próprio dispositivo e a utiliza para modular a saída através da forma do sinal.
O uso mais prevalente para uma ponte H é no campo da robótica ou de outras operações mecânicas semelhantes. Esses tipos de projetos exigem movimento em direções diferentes, diferentemente de outros dispositivos, que geralmente funcionam de uma única maneira. Como o circuito integrado pode alterar a polaridade, ele pode fazer com que os motores do mecanismo operem nas duas direções. Isso permite que um designer faça mais uso do movimento do que seria possível. Por exemplo, um robô que joga futebol precisa mover o “pé” para trás para se preparar para impactar a bola e avançar para liberar o chute.
O uso de uma ponte H como controlador de um motor ficou mais fácil no início do século XXI com o desenvolvimento do Minitard do MIT e outros projetos semelhantes. Partindo do design do projeto de design do robô MIT 6.270, o Miniboard funciona como o módulo do controlador básico para quase qualquer tipo de dispositivo robótico. Como a placa é composta de uma configuração simples com acessórios e um circuito integrado, pode ser usada como peça principal para projetos de design residencial e educacional.