controlador de motor con 4 puntas 121

Estoy tratando de hacer un controlador de motor, similar a un puente H usando cuatro puntas 121 (la etiqueta en el siguiente esquema está torcida porque no pude encontrar una punta 121 en mi simulador B2) el esquema es este: B2 y los interruptores representa los pines de mi arduino.ingrese la descripción de la imagen aquí

El problema es que solo obtengo 5V en el motor... ¡incluso cuando la fuente de alimentación es de 12V! Sucede en el simulador, pero no tengo ni idea de por qué sucede...

Buscando en Google, descubrí que el esquema del L298 (el IC utilizado en muchos arduino shileds/controladores de motor) es bastante similar al mío... Pero no entiendo por qué solo obtengo 5V en mi motor... Por lo que yo entiendo la caída de voltaje en el colector-emisor de un transistor es constante...

¿Qué (y por qué) está mal con mi diseño?

Respuestas (2)

Para que un transistor NPN conduzca la corriente del colector al emisor, debe tener corriente fluyendo hacia la base. Para que la corriente fluya hacia la base, debe elevar el voltaje en la base aproximadamente 0,6 V por encima del voltaje del emisor. Cuando su Arduino conduce la base de Q1 (o Q3) a 5V, ese transistor conducirá corriente hasta que el voltaje en el emisor aumente a casi 5V. En ese punto, la unión base-emisor ya no tiene polarización directa, el flujo de corriente hacia la base se detiene y el flujo de corriente del colector al emisor también se detiene. Por lo tanto, el voltaje en el emisor nunca puede acercarse a los 12 V si el voltaje en la base es solo de 5 V. Necesita un circuito de cambio de nivel para que pueda llevar la base de Q1/Q3 hasta 12 V, luego el motor verá alrededor de 11,5 V.

También podría reemplazar Q1 y Q3 con transistores PNP, con una resistencia desde su base a 12V. El Arduino controlaría las bases sobre transistores NPN más pequeños cuyos colectores estarían conectados a las bases de los transistores PNP. Cuando el NPN pequeño está conduciendo, tira de la base del PNP por debajo de 12 V y el PNP conduce.

Los dos transistores superiores están configurados como emisores seguidores y esto significa que con 5 V en la base, el emisor no puede ser superior a 5 V - 0,6 V = 4,3 V si el transistor está conduciendo.

Tal vez reemplace los dos transistores superiores con tipos PNP con los emisores en el riel de 12 V, PERO deberá agregar transistores adicionales para controlarlos desde su MCU.