Ponte H Ou Transistor Darlington

CL U B E D A E L E T R N I C A EL E T R N I C A GE R A L

O Transistor Darlington e controles do motor DC Autor: Clodoaldo Silva - Verso : 21Jun2005

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O transistor Darlington e controles do motor DC Introduo Para controles de motores DC so necessrios transistores mais potentes, o transistor darlington atende a necessidade na maioria dos casos. Vamos agora conhecer um pouco dessa configurao do transistor e acionarmos algumas cargas. O transistor Darlington um tipo especial de transistor que tem um alto ganho de corrente. Est composto internamente por dois transistores da forma que mostra a figura. O transistor Q1 entrega a corrente que sai por seu emissor base do transistor Q2. A equao de ganho de um transistor tpico : IE= .IB

Ento: Equao do primeiro transistor : IE1 = 1.IB1 (1); Equao do segundo transistor : IE2 = 2.IB2 (2) A corrente de emissor do transistor (Q1) a mesma que a corrente de base do transistor Q2. Assim: IE1 = IB2 (3) Utilizando a equao (2) e a equao (3) IE2 = 2 x IB2 = 2 x IE1 IE2 = 2.IB2 IE2 = 2.IE1 Substituindo na equao anterior o valor de IE1 (ver equao (1) ) obtm-se a equao final de ganho do transistor Darlington. IE2 = 2.1.IB1 Como se pode deduzir, este amplificador tem um ganho muito maior do que a de um transistor corrente, pois aproveita o ganho dos dois transistores. ( a ganhos se multiplicam). Se tivessem dois transistores com ganho 100, conectados como um transistor Darlington e se utilizasse a formula anterior, o ganho seria, em teoria: 2 x 1 = 100 x 100 = 10000. Como se v o ganho alto. Utilizam-se amplamente em circuitos em onde necessrio controlar grandes correntes com correntes muito pequenas. Muito importante: a queda de tenso entre a base e o emissor do transistor Darlington 1,4 volts que resulta da soma das quedas de tenso de base a emissor do primeiro transistor B1 a E1 ( 0,7 volts) e base a emissor do segundo transistor B2 e E2 ( 0,7 volts).



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Controle de cargas Os transistores so usados para acionamentos de cargas, entre elas o motor de corrente continua, seu funcionamento bastante simples, pois baseado no efeito magntico criado pela corrente eltrica. O controle do motor DC, bastante simples basta invertermos a polaridade da bateria para invertermos o sentido de rotao.

Descrio bsica O campo magntico criado por um im em forma de ferradura magntico entre os plos colocado espiras em forma retangular, que esta presa a um eixo giratrio. Os terminais dessa bobina devem ser alimentados por um circuito externo a partir de um circuito comutador simples formado por anis condutores e lminas, denominado escovas.

Um teste simples Conecte o Motor DC a fonte; ligue o lado positivo ao lado positivo do motor DC . Ento voc conecta o lado negativo da bateria outra ligao do motor. O motor gira para a frente. Se voc trocar as ligaes de bateria o motor gira no reverso.

A tenso nominal do Motor DC A fonte varivel foi nos circuitos acima foi proposital, pois a tenso esta diretamente relacionada com a rotao do motor.Vejamos o grfico que ilustra esse comportamento. No recomendado a tenso maior que a tenso nominal por muito tempo, isso poderia danifica-lo.



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A ponte H Agora que sabemos um pouco mais do motor DC, vamos ao seu controle, a ponte H. O circuito apresentado pode controlar motores de at 1A . Os transistores utilizados na configurao so o NPN TIP115 e o PNP TIP110 os mesmos devem ser afixados em radiadores de calor. O controle feito atravs das entradas A e B, podendo ser TTL ou CMOS. Funcionamento

A = 1 e B = 0 o transistor Q2 e Q3 saturado e o motor gira em um sentido; B = 1 e A = 0 o transistor Q1 e Q4 saturado e o motor gira noutro sentido. O Circuito Integrado LMD18201 uma H-Ponte projetada para aplicaes do controle do movimento. O dispositivo construdo usando um processo da multi-tecnologia que combine circuitos bipolares e do CMOS do controle com os dispositivos de potncia de DMOS na mesma estrutura monoltica. A configurao da H-Ponte ideal para controle de motores DC. O LM 18201T controla cargas de at 3A com tenso DC mxima de 55V. Veja datasheet LMD 18201. Aplicao Tpica

Sinais de controle

PWM Direo Parada Sada H H L Fornece corrente sada 1 , drena corrente da sada 2 H L L drena corrente da sada 1, Fornece corrente sada 2 L X L Fornece corrente sada 1, Fornece corrente sada 2 H H H Fornece corrente sada 1, Fornece corrente sada 2 H L H Drena corrente da sada 1, drena corrente da sada 2 L X H Nenhuma



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Diagrama de tempo

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Coragem resistncia ao medo, domnio do medo, e no ausncia do medo. (Mark Twain)

Referncias Bibliogrficas: Revista Eletrnica para mecatrnica - Editora saber Datasheets LMD18200 e LMD18201 http://www.national.com http://www.unicrom.com

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