Como funciona el puente h

Conductor de puente h

Un circuito puente es un tipo de circuito eléctrico en el que dos ramas del circuito (normalmente en paralelo) se «puentean» mediante una tercera rama conectada entre las dos primeras en algún punto intermedio de las mismas.
Un tipo muy sencillo de circuito puente es el llamado puente H. Es posible que reconozca por qué se llama puente H al ver el dibujo. Debido al puente, y por tanto al camino conductor en el centro del dibujo, la tensión a través de R2 es igual a la de R4 y la tensión a través de R1 es igual a la de R3, independientemente de los valores de resistencia de las cuatro resistencias.
Sin el puente entre las dos ramas, el potencial en los puntos medios depende de la relación de los valores de las resistencias. Si R1:R2 es igual a R3:R4, la diferencia de potencial es nula incluso sin el puente.
Un puente de Wheatstone se utiliza para medir una resistencia desconocida equilibrando las dos patas de un puente H. Dos resistencias constantes (R1 y R3) un potenciómetro y la resistencia desconocida forman las dos patas de un circuito que se puentea con un voltímetro o un amperímetro. Como se ha explicado, el potencial entre los dos puntos del puente y, por tanto, la corriente que recorre el trayecto es nula siempre que la relación de las resistencias de la pata izquierda sea igual a la de la pata derecha. El potenciómetro se varía hasta que la caída de tensión entre los dos puntos intermedios sea cero si se utiliza un voltímetro, o hasta que no circule corriente por el instrumento si se utiliza un amperímetro. Existe una correlación lineal entre la posición del contacto deslizante del potenciómetro y la resistencia de la resistencia desconocida, por lo que se puede calibrar la escala del potenciómetro, facilitando la lectura del valor de la resistencia de la resistencia desconocida.

Puente en h completo

Un puente H es un circuito electrónico que conmuta la polaridad de una tensión aplicada a una carga. Estos circuitos se utilizan a menudo en robótica y otras aplicaciones para permitir que los motores de CC funcionen hacia delante o hacia atrás[1].
El término puente H se deriva de la representación gráfica típica de un circuito de este tipo. Un puente H se construye con cuatro interruptores (de estado sólido o mecánicos). Cuando los interruptores S1 y S4 (según la primera figura) están cerrados (y S2 y S3 abiertos) se aplica una tensión positiva a través del motor. Al abrir los interruptores S1 y S4 y cerrar los interruptores S2 y S3, esta tensión se invierte, permitiendo el funcionamiento inverso del motor.
Siguiendo la nomenclatura anterior, los interruptores S1 y S2 nunca deben estar cerrados al mismo tiempo, ya que esto provocaría un cortocircuito en la fuente de tensión de entrada. Lo mismo ocurre con los interruptores S3 y S4. Esta condición se conoce como «shoot-through».
La disposición del puente H se utiliza generalmente para invertir la polaridad/dirección del motor, pero también se puede utilizar para «frenar» el motor, donde el motor se detiene repentinamente, ya que los terminales del motor están en cortocircuito, o para dejar que el motor «funcione libremente» hasta una parada, ya que el motor está efectivamente desconectado del circuito. La siguiente tabla resume el funcionamiento, con S1-S4 correspondiente al diagrama anterior.

Guía de diseño de puentes en h

Un puente en H es una configuración de circuito comúnmente utilizada para controlar la velocidad y la dirección de un motor de CC con escobillas. La conveniencia de un puente H es que una señal digital de baja corriente puede ser utilizada para controlar un motor de alta corriente (u otro dispositivo). Se pueden adquirir circuitos completos de puentes en H con capacidad para unos pocos amperios en cómodos paquetes de circuitos integrados (véase PWM y chips de puentes en H). El puente H descrito en este artículo es capaz de suministrar corrientes de hasta unos 40A a 24V, pero requiere el montaje de una placa de circuito impreso.
En el diagrama del circuito vemos que los 4 mosfets que rodean el motor forman una «H». Los mosfets se utilizan como interruptores y se activan en pares diagonales. Para aplicar una tensión de avance a través del motor, los mosfets 1=4=encendidos y 2=3=apagados, haciendo que el motor gire en la dirección de avance (PWM=100% ciclo de trabajo). Para que el motor gire en sentido inverso, 1=4=off y 2=3=on (PWM=0% ciclo de trabajo).
Para mantener el motor parado, se aplica la mitad del tiempo la tensión de avance y la mitad del tiempo la tensión de retroceso (PWM=50% duty). Si las inversiones de voltaje son a una frecuencia lo suficientemente alta, el ciclo es imperceptible. Por lo general, 20kHz es una buena elección para la frecuencia PWM porque está más allá del rango dinámico de los motores y justo más allá del rango del oído humano. Para más información sobre PWM, vea Accionamiento de un motor de CC mediante PWM y Modulación por ancho de pulsos.