puente H
Un puente H es un circuito electrónico en forma de "H" que cambia la polaridad de un voltaje aplicado a una carga.
La mayoría de los convertidores de CC a CA ( inversores de potencia ), la mayoría de los convertidores de CA/CA , el convertidor de contrafase de CC a CC , el convertidor aislado de CC a CC [1], la mayoría de los controladores de motor y muchos otros tipos de electrónica de potencia utiliza puentes H. En particular, un motor paso a paso bipolar casi siempre es impulsado por un controlador de motor que contiene dos puentes H. Además, estos circuitos se utilizan a menudo en robótica y otras aplicaciones para permitir que los motores de CC funcionen hacia adelante o hacia atrás [2] .
El término puente H se deriva de la representación gráfica típica de dicho circuito. 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 están abiertos), se aplica un voltaje positivo en el motor. Al abrir los interruptores S1 y S4 y cerrar los interruptores S2 y S3, este voltaje se invierte, lo que permite la operación inversa del motor.
Usando la nomenclatura anterior, los interruptores S1 y S2 nunca deben cerrarse al mismo tiempo, ya que esto provocaría un cortocircuito en la fuente de voltaje de entrada. Lo mismo se aplica a los interruptores S3 y S4. Esta condición se conoce como disparo directo.
La disposición del puente H generalmente se usa para invertir la polaridad/dirección del motor, pero también se puede usar para 'frenar' el motor, donde el motor se detiene repentinamente, cuando los terminales del motor están en cortocircuito, o para dejar que el motor "marcha libre" hasta detenerse, ya que el motor está efectivamente desconectado del circuito. La siguiente tabla resume el funcionamiento, con S1-S4 correspondientes al diagrama anterior.
Un relé de " doble polo y doble tiro " (DPDT) generalmente puede lograr la misma funcionalidad eléctrica que un puente H (considerando la función habitual del dispositivo). Sin embargo, un puente H basado en semiconductores sería preferible al relé donde se necesita un tamaño físico más pequeño, conmutación de alta velocidad o bajo voltaje de activación (o baja potencia de activación), o donde no se desea el desgaste de las piezas mecánicas.
