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Un pont en H (H-Bridge) permet de contrôler un moteur DC (courant continu) dans le sens horaire et antihoraire avec de simples signaux logiques.

Le pont en H est constitué de 4 transistors (2 de type NPN et 2 de type PNP) qui contrôlent le moteur en activant les paires de transistors complémentaires et opposés. 

Dans ce projet, j'ai utilisé des transistors bipolaires puisqu'ils sont très peu coûteux et fonctionnent bien, mais on aurait très bien pu utiliser des transistors MOSFET si nous avions eu un moteur consommant plus de courant.

De plus, comme ce sont des signaux logiques tirés du 5V qui activent les transistors, on peut utiliser le PWM pour faire varier la vitesse du moteur. En plus de faire varier le sens de rotation du moteur, on peut donc faire varier la vitesse du moteur DC en agissant sur ces signaux PWM.

Le montage présenté ici offre l'avantage d'être isolé du système de contrôle par des transistors, on peut ainsi faire fonctionner des moteurs avec une tension d'alimentation supérieure à celle utilisée pour le contrôle des transistors et ceci sans problème.

Dans le schéma offert, le courant maximal circulant entre le collecteur et l'émetteur des transistors est d'environ 250 mA. Évidemment avec de tels transistors, on peut contrôler un courant beaucoup plus important. Étant donné que mon moteur consomme un courant qui ne dépasse pas 100 mA, il n'est pas nécessaire de pousser les limites des transistors, aussi ai-je augmenté les valeurs des résistances qui contrôlent la base du transistor bipolaire. Si vous souhaitez pouvoir contrôler un courant plus important, il suffit de réduire la valeur de la résistance contrôlant la base de chacun des transistors. Par contre, il faut faire attention puisque plus on descend la valeur de la résistance, plus importante est l’intensité  du courant qu’il  faut surveiller de manière à ne pas dépasser la puissance maximale admise par la résistance. Si la limite est atteinte, il faudra vous tourner vers des résistances de plus grande puissance soit, 500 mW ou même 1W. Sinon, comme je l'ai mentionné plus haut, vous pouvez utiliser des transistors MOSFET qui peuvent supporter plus de courant et qui sont activés par une tension au lieu d'un courant.

Mon projet vise à faire tourner le moteur dans un sens lorsqu'on appuie sur un bouton et de le faire tourner dans l'autre sens lorsqu'on appuie sur l'autre bouton. Avec seulement deux broches du microcontrôleur, on peut ainsi commander le moteur. Les combinaisons possibles sont les suivantes :

Pin 1  |  Pin 2
  0    |    0       // Arrêt complet du moteur.
  0    |    1       // Sens horaire ou antihoraire.
  1    |    0       // Sens antihoraire ou horaire.

En aucun cas vous ne devrez mettre des niveaux logiques 1 sur les deux broches du microcontrôleur sans quoi vous provoqueriez un court-circuit. Observez que si on active tous les transistors, on créée deux courts-circuits (un de chaque côté du pont en H). Les transistors vont se mettre à chauffer jusqu'au moment où ils ne seront plus capables de soutenir le courant qui circule et seront détruits. À titre indicatif, après plusieurs minutes de fonctionnement dans tous les modes (hormis le mode interdit !),  j’ai constaté que mes transistors ne chauffaient pas.

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