PONTE H

Esta aba tem o intuito de mostrar ao trainee métodos para se controlar um motor, invertendo o seu sentido de giro e variando sua velocidade, através de um dispositivo Ponte H.

Aula Gravada:

Link: Aula de Ponte H

Material Oficial:

Confira o material disponibilizado pelos professores envolvendo os dispositivos e métodos responsáveis por controlar a Ponte H.

Link: Slides - Ponte H

1MB

Ponte H.pdf

pdf

Apostila - Ponte H

Material Adicional:

Confira as explicações sobre os conceitos mais complexos da atividade, incluindo: rotação e direcionamento de motores DC, ativação de optoacopladores e MOSFETs, novos componentes, etc.

CONTROLE MECÂNICO

Funcionamento mais simples e didático envolvendo a Ponte H, já que é composta, basicamente, por uma fonte, quatro chaves mecânicas e um motor DC.

• A Ponte H consiste em um arranjo entre chaves (em formato de “H”);

• É também uma das formas mais simples, e ao mesmo tempo inteligentes, de posicionar contatos de natureza mecânica a fim de rotacionar um motor de corrente contínua;

Figura 1 - Ponte H com chaves mecânicas.

Observações:

A Figura 1, apesar de simplista, evidencia três situações em que o motor:

a) Se mantém estático;

b) Gira para o sentido “horário” (no simulador);

c) Gira para o sentido “anti-horário” (no simulador).

Além disso, para frear o motor, basta acionar chaves paralelas da Ponte H, ou seja, as duas de cima ou as duas de baixo!

CONTROLE UTILIZANDO ELETRÔNICA DE POTÊNCIA

Circuito relevante para entender as funções e os acionamentos dos dispositivos da Ponte H. Conta com quatro optoacopladores, quatro MOSFETs, uma bateria, quatro chaves digitais e um motor DC.

• A disposição mecânica dos contatos acaba limitando o potencial da Ponte H;

• Por esse motivo, optou-se por utilizar os componentes eletrônicos para usufruir melhor do controle dos motores DC;

• O optoacoplador 4N25, além de isolar as partes elétricas do circuito, garante maior segurança para o mesmo;

• O 4N25 recebe a função de acionar cada MOSFET (IRF3205) ligado à saída dos seus respectivos emissores utilizando a tensão de saída concedida pelo Logic State (uma chave eletrônica simulável);

Figura 2 - Ponte H (Sentido do Motor - Horário)

Figura 3 - Ponte H (Sentido do Motor - Anti Horário)

Figura 4 - Ponte H (Motor - Estático)

Figura 5 - Ponte H (Motor - Sobrecorrente)

Observações:

Analise as Figuras 2, 3, 4 e 5. Lembre-se que alguns componentes e valores não estão posicionados da mesma maneira que a atividade que foi proposta. No entanto, didaticamente, as imagens podem auxiliar na construção da sua Ponte H. CÓPIAS RESULTARÃO EM 0.

AUTOMATIZAÇÃO DO PROCESSO

Por fim, o circuito responsável por automatizar, quase que totalmente, a rotação do motor (sentido horário e anti-horário) e o controle/ativação da PONTE H.

• A ativação do optoacoplador via “Logic States” é inviável para um robô autônomo;

• Assim, algumas alterações foram de modo a tornar o circuito mais prático utilizando as conexões do próprio PIC ao invés dos “switches” 0 e 1 em cada optoacoplador;

• Para isso, toda a configuração eletrônica do Sensor de Ré deve ser readequada para facilitar a rotação do motor através de apenas uma única chave SPDT “Direita e Esquerda” acoplada à entrada do microcontrolador;

• Além disso, o Conversor A/D, juntamente com o PIC, devem ser alterados para atenderem à função de regular a velocidade do motor (ou pará-lo) através de sinais de PWM.

Figura 6 - Microcontrolador PIC18F1330.