Hay un diseño simple para un puente H que sigo viendo por todas partes.
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
Este diseño aparece en el sitio web de tutoriales de Sparkfun , así como en otros lugares (solo búsqueda de imágenes de Google pnp h bridge). Hay un diseño similar que encontré que es aún más común, e incluso se discutió en este sitio de SE donde se lo conoce como un "ejemplo de libro de texto". Es un poco diferente, pero sigue teniendo el mismo problema, pero no tan grave.
En el primer ejemplo per se (dejando fuera las dos entradas de datos), ¿no es esto un cortocircuito? La corriente positiva de VCC fluiría directamente hacia Q1 y hacia Q3, activando parcialmente ambos transistores (a un estado de equilibrio), y sucede exactamente lo mismo en el otro lado con Q2 y Q4.
Esperaría que sucediera lo mismo en el último ejemplo, sin embargo, para que la corriente proveniente de VCC active ambos transistores en el lado izquierdo o derecho, la corriente debería fluir a través de 2 kOhms. Cuando ejecuté este ejemplo exacto en un simulador con un VCC de 12 V (sin la electrónica de señalización adicional conectada), observé una corriente fluctuante de ~0.5 A a través de cada transistor.
Ahora entiendo que la electrónica de señalización cambia un poco las cosas. Dado que el segundo ejemplo aquí tiene esas resistencias, siempre que los 4093 estén absorbiendo corriente, el transistor inferior no se activará. Sin embargo, cuando los 4093 envían una señal de alto voltaje, es mejor que sea al menos igual a VCC/2 o habría una caída de voltaje en el transistor superior de ese lado y ambos se activarían. Este será brevemente el caso durante el cambio. Ahora imagina usar esto con una señal PWM.
El primer ejemplo es aún peor. Para evitar que los PNP activen la señal, sería necesario ejercer un alto voltaje sin resistencia, básicamente provocando un cortocircuito en el microcontrolador u otros componentes electrónicos. Y antes de que alguien responda que el primer ejemplo es solo "conceptual", eche un vistazo a los otros circuitos ejemplificados en la misma página de Sparkfun: muchas resistencias y protección contra cortocircuitos.
Los probé en un simulador que pareció confirmar mi intuición. ¿Hay algo que no estoy viendo? ¿Funcionan estos diseños de alguna manera diferente en la realidad de lo esperado por alguna razón? ¿Por qué estos diseños son tan populares y por qué alguien los consideraría seguros?
Quizás el autor optó por ignorar el hecho de que su primer circuito no funcionará con voltajes de suministro que superen los 1,2 V o quizás no entendió. ¿Quién sabe? No hay escasez de malos circuitos en Internet. Cuando el voltaje de suministro excede dos caídas de Vbe, ambas uniones base-emisor conducen y los transistores se destruirán si se aplica suficiente voltaje.
El segundo realmente funcionará, pero tenderá a tener un breve disparo al cambiar porque los transistores no se apagarán instantáneamente, por lo que es probable que ambos se enciendan brevemente durante el cambio.
La clave es que este es un circuito tutorial dirigido a un aspecto específico del diseño del puente h.
No hay ninguna sugerencia en el tutorial de que esto sería adecuado para el uso en el mundo real. Funcionaría más o menos como está en casos especiales muy limitados, que es esencialmente lo que dice el tutorial. En el tutorial se utiliza para demostrar los principios básicos de conmutación y los componentes que no están relacionados con la acción básica no se muestran para que 'el estudiante' pueda concentrarse en el punto que se está demostrando.
Dejar que este circuito escape al mundo real normalmente sería un grave error.
Tenga en cuenta que si se utilizan MOSFET en lugar de transistores bipolares, el circuito funcionará "a la moda" en muchos más casos.
adam lorenzo
Gesto de desaprobación
Andy alias