Puente H

TEMA 4




OTROS SEMICONDUCTORES DE POTENCIA


Objetivo de aprendizaje:


1. Comprobar el funcionamiento de un puente H para controlar cargas inductivas.

Criterio de aprendizaje:

4.1 Analizar el funcionamiento de un puente H para controlar cargas inductivas.

PUENTE H.- ("Cómo manejar un motor desde un circuito digital")

Los puentes-H (llamados "H BRIDGES" en inglés) soncircuitos que permiten controlar motores eléctricos de corriente directa en dos direcciones desde un circuito digital (TTL, CMOS, el puerto de una computadora, desde un microcontrolador, etc...). Se les llama "Puentes H" porque precisamente su forma recuerda (muy vagamente) a una letra "H".

Vamos a empezar por el primer problema que se tiene cuando se quiere controlar desde un circuito digital undispositivo electromecánico (ya sea un motor, un relevador, un alambre muscular o un stepper): ¿Cómo conectarlo? Pues el más importante consejo es: NUNCA lo conectes directamente a la salida digital de tu circuito. Por dos razones que mencionaremos a continuación:

Razón 1: Un circuito digital tradicional generalmente no tiene la capacidad de corriente necesaria para hacer que un motor eléctricode vueltas (y mucho menos capacidad tiene el puerto paralelo de una computadora). Si conectas directamente un motorcito, un foco incandescente o algun otro elemento que consuma mucha corriente, lo más probable es que tu circuito se sobrecaliente y se queme en unos segundos. La manera más sencilla de manejar un elemento electromecánico pequeño con un circuito digital es utilizando un TRANSISTORcomo interruptor. Así tu circuito digital solo prende y apaga el transistor (eso sí se puede) y el transistor es el que prende y apaga el motor.
Razón 2: Casi todos los dispositivos electromecánicos (aunque sean pequeños) son muy inductivos. ¿Qué significa eso? En español simple significa que no permiten ser apagados de golpe. Es decir, cuando tú desconectas un motor eléctrico que está funcionando,el motor (debido a que es un dispositivo inductivo) trata todavía de mantener por una fracción de segundo la corriente circulando a través de él (es más o menos como si se resistiera a morir). Y durante este pequeñísimo tiempo puede generarse una chispa en la parte del circuito que realizó la desconexión. Esta chispa puede muy fácilmente dañar circuitos electrónicos.

Según el tamaño del motory según la corriente que esté utilizando, esta chispa puede o no ser visible, pero siempre existe a menos que se coloque en paralelo con el motor un diodo de protección. Este diodo tiene como finalidad servir de "desahogo" para esta corriente residual que aparece después de que se apaga el motor. Así que, muy en resumen, este es el circuito que necesitamos para prender y apagar un motor eléctricopequeño de corriente directa desde un circuito digital:

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Fig. 4.19 Circuito básico.

Este es sólamente un circuito muy básico que te puede dar una idea de cómo diseñar el tuyo. Para saber qué tipo exacto de transistor utilizar, qué tipo de diodo y qué tipo de resistencia, tienes que saber primero cuánta corriente necesita tu motor para funcionar (puedes medirla con un ampérmetro) y enbase a eso buscas el diodo y el transistor más adecuados. Incluso puedes utilizar más de un transistor (conectándolos en configuración Darlington). Eso se hace en caso de que la corriente que necesite tu motor sea mayor que la que te puedan dar los transistores que tengas disponibles. Por ejemplo, si deseas prender y apagar el motor de un walkman puedes utilizar un circuito como este (se utilizarondos transistores en configuración Darlington):
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Fig. 4.20 Circuito configuración Darlington.

NOTA: No se garantiza que este circuito sirva para todos los motores de todos los walkman´s de todas las marcas, pero es un buen punto de inicio. Si su motor se mueve demasiado rápido, entonces usen una resistencia de un valor un poco mayor (400 o 500 ohms por ejemplo).

Esta es básicamente...