Ponte H com Transistores Bipolares

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Prof. Salmo Pustilnick 
 
Ponte H com Transistores Bipolares (BJT) 
Eletrônica Analógica - PUCPR 
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Introdução 
 A ponte H é um circuito eletrônico destinado ao controle 
de motores DC (corrente contínua). 
 
 O objetivo é controlar a velocidade e o sentido de rotação 
do motor DC. 
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Motor DC 
 
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Motor DC 
 
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Motor DC 
 
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Motor DC 
 
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Motor DC 
 
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Ponte H – Circuito Básico 
 Circuito básico de uma ponte H usando transistores 
bipolares. 
 A ideia básica é fazer com que 2 (dois) dos 4 (quatro) 
transistores conduzam de cada vez, e de uma maneira 
que o sentido de circulação da corrente pelo motor possa 
ser invertido. 
 
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Ponte H – Circuito Básico 
 Se deixarmos no corte Q2 e Q3 e levarmos Q1 e Q4 a 
saturação  a corrente circula pelo motor num sentido 
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Ponte H – Circuito Básico 
 E se fizermos agora com que Q2 e Q3 fiquem saturados e 
Q1 e Q4 sejam levados ao corte  a corrente circula no 
sentido oposto 
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Ponte H – Controle Manual com 2 chaves 
  Os transistores devem ser dimensionados para suportar 
as correntes exigidas pelo motor. 
 Para pequenos motores (6 ou 12 V)  BD135 (p/ até 1 A), 
TIP31 (p/ até 2 ou 2,5 A) ou até os 2N3055 (p/ maiores). 
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Ponte H – Controle Manual com 2 chaves 
 
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Ponte H – Com Transistores Darlington 
 
 Uma alternativa para operar motores de correntes 
elevadas, controlando-os com pequenas correntes, é o 
uso de transistores Darlington de potência (Ex.: TIP110). 
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Ponte H – Com Transistores Darlington 
 
 Um pequeno problema nestes é uma certa instabilidade, 
dependendo da aplicação: o transistor fica no corte por 
falta de polarização de base, ou seja, opera com a base 
aberta. 
 Pode-se resolver este problema com um comando lógico 
que faz com que os transistores NPN que devem 
permanecer “cortados” tenham sua base colocada à terra 
(nível baixo), e os transistores que devem “saturar” fiquem 
no nível alto. 
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Ponte H – Comando Lógico da Ponte H 
  O circuito é apresentado a seguir, com a vantagem de 
que a comutação dos estados para os pares de 
transistores é comandada pelo sinal de entrada. 
O sentido de rotação 
do motor depende do 
nível lógico aplicado 
à entrada 
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Ponte H – Comando Lógico da Ponte H 
  Uma situação intermediária que deve ser prevista é a que 
leva todos os transistores ao corte, caso precise parar o 
motor. 
 
 Uma solução simples consiste em controlar diretamente a 
corrente que alimenta o circuito de potência com um relé 
ou outro tipo de comutador como, por exemplo, um 
transistor de potência adicional em série. 
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Ponte H – Perdas por queda de tensão 
  Um dos problemas que ocorrem quando procura-se 
controlar um motor DC com um transistor é a perda de 
energia no transistor “em estado de condução”. 
 Por exemplo: 
 Num transistor com IC = 2 A e uma tensão VCE(sat) de 1,5 V 
 teríamos 3 W de perda. 
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Ponte H – Perdas por queda de tensão 
  Se alimentarmos o motor com baixas tensões, estas 
perdas podem ser significativas afetando o próprio 
desempenho do circuito. Num circuito de 12 V, por 
exemplo, esta perda ultrapassa os 10%. 
 
 Além da queda de desempenho temos ainda como fator 
adicional a ser considerado a exigência de dissipadores 
de calor, tanto maiores quanto maiores forem as correntes 
que devem ser controladas. 
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Ponte H – Outros exemplos 
 
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Ponte H – O CI L293D 
(Quadruple Half-H Drivers) 
 
  O L293D é uma Ponte H em um circuito integrado. 
 Pode-se controlar motores de até 36 V e corrente 
constante de 600 mA. 
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Ponte H – O CI L293D 
(Quadruple Half-H Drivers)