Ponte H – O que é e como funciona!

Em Componentes eletrônicos por Pedro Alves

Já ouviu falar em ponte H? Sabe para que serve uma ponte H e como ela funciona? Fica tranquilo, porque o Manual da Eletrônica responde estas e as principais dúvidas sobre a ponte H! Então, bora aprender eletrônica!

O que é ponte H

Basicamente, a ponte H é um driver usado em motores de corrente contínua, e que permite o motor girar tanto no sentido horário quanto no sentido anti-horário. Além de permitir alternar o sentido de rotação do motor, ela também exige pouquíssima energia do circuito de comando.

Através do esquema de ligação fica bem intuitivo entender a origem do nome ponte H, pois a carga fica ligada entre as quatro chaves, formando uma ponte e que lembra a letra H.

Como funciona a ponte H

Caso você não saiba, para alterar o sentido de rotação de um motor cc é necessário mudar o sentido da corrente elétrica que circula pelos seus enrolamentos, ou seja, se a polaridade de alimentação do motor cc for invertida o seu sentido de rotação também é invertido.

O princípio de funcionamento da ponte H é muito simples! Se as chaves CH1 e CH4 estão fechadas a corrente flui na carga da esquerda para a direita, fazendo com que o motor gire no sentido horário. Quando as chaves CH2 e CH3 estão fechadas a corrente flui na carga da direita para a esquerda, fazendo com que o motor gire no sentido anti-horário.

Caso as chaves CH1 e CH2 ou CH3 e CH4 sejam acionadas, nada acontece! Porém é preciso ter muito cuidado para as chaves CH1 e CH3 ou CH2 e CH4 não fecharem, porque caso isso ocorrer irá acontecer um curto-circuito entre os polos positivo e negativo da fonte.

É importante destacar que essas chaves não são mecânicas, como foi apresentado anteriormente! Na verdade, essas chaves podem ser transistores trabalhando nas regiões de corte e saturação, ou seja, eles funcionam como uma chave aberta ou fechada.
Sendo assim, para fazer este acionamento das chaves é necessário um circuito que seja capaz de comandar cada uma delas. O controle pode ser feito de várias maneiras diferentes como por exemplo, um circuito utilizando portas lógicas, circuito integrado, microcontroladores e outros!

Este é o princípio básico de funcionamento da ponte H, mas para aprofundar em todos os detalhes é necessário consultar o datasheet do circuito da ponte H que será usado no seu projeto. Entre os diversos circuitos disponíveis no mercado, os mais conhecidos são:

L298
L9110
L293d
BTS7960
LMD18200

Para que você consiga entender um pouco melhor estes detalhes sobre os circuitos de uma ponte H, a seguir tem a explicação com as características técnicas do CI L293d e um exemplo de aplicação.

Circuito integrado L293d

No mercado é possível encontrar módulos que usam este circuito integrado, sendo que alguns modelos podem conter até dois CIs L293d, permitindo o módulo controlar quatro motores!

Circuito integrado da ponte H L293d.

Na imagem acima é possível ver a configuração e função de todos os pinos do CI L293d de acordo com o seu respectivo datasheet, que são:

Enable 1 e 2, que são os pinos 1 e 9 – São os pinos usados para habilitar ou desabilitar o funcionamento dos motores 1 e 2.
Input 1,2,3 e 4, que são os pinos 2,7,10 e 15 – Eles servem para controlar respectivamente os motores 1 e 2, ou seja, são os pinos de entrada que recebem os sinais de controle.
Output 1,2,3 e 4, que são os pinos 3,6,11 e 14 – São as saídas onde os motores 1 e 2 são respectivamente conectados.
GND que são os pinos 4,5,12 e 13 – Estes são os pinos de aterramento do dispositivo.
Vs é o pino 8 – Ele Recebe a mesma tensão que é usada para alimentar os motores, sendo que esta tensão pode variar entre 4,5V a 36V dependendo do CI.
Vss é o pino 16 – É o pino responsável pela alimentação do circuito integrado, que é de 5v.

Exemplo de aplicação do L293d

Neste exemplo é usado o circuito integrado L293d apenas para ligar um único motor de corrente contínua, que está conectado nos pinos de input 3 e 6. A alimentação do CI é feita com os pinos 4,5,12,13 sendo conectados ao GND, e o pino 8 é alimentado com uma tensão de 4,5V.

Quando o pino 2 recebe um sinal de nível lógico baixo (0) e o pino 7 recebe um sinal de nível lógico alto (1), o motor gira no sentido horário. Porém, se os níveis lógicos são invertidos o motor gira no sentido anti-horário.

Esquema de ligação de uma ponte H usando um motor cc.

É importante lembrar que o pino 1 de enable deve ser alimentado com nível lógico alto. Perceba que ele serve como uma chave para dizer se o motor pode ou não ser acionado, e por isso é possível alimentar ele com um sinal de PWM. Com isso, a tensão no motor será de acordo com valor do PWM, podendo controlar a velocidade do motor.

Se você tem interesse em saber o que é um sinal de PWM e como ele funciona, veja este vídeo do canal Mundo da Elétrica.

Continue acompanhando o site do Manual da Eletrônica para ter acesso a conteúdos como este, além de ficar por dentro de tudo sobre a eletrônica! Se tiver alguma dúvida sobre o assunto, deixe o seu comentário que iremos responder.

Sobre o autor

Pedro Alves atua na área de eletricidade desde 2014 quando cursou Eletromecânica no SENAI. Se tornou eletricista especializado em comandos elétricos e instalações elétricas prediais no ano de 2015. Também é Técnico em Eletrônica pelo CEFET-MG. Trabalha como eletricista autônomo há mais de 4 anos e tem vasta experiência como editor de conteúdo para artigos técnicos na empresa Mundo da Elétrica.

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