Un H-bridge è un tipo di circuito elettronico che ha la forma di una “H” e viene utilizzato per consentire alla tensione di viaggiare in entrambe le direzioni su una scheda. Questi sono usati più facilmente in situazioni che richiedono il movimento di un dispositivo come un motore a corrente continua (CC) per muoversi in due direzioni, solitamente avanti e indietro. Costruito come un circuito integrato, un ponte H include generalmente quattro interruttori a stato solido o meccanici, che lo fanno funzionare con dispositivi a polarità inversa. Quando due interruttori adiacenti si aprono, viene applicata una tensione positiva. Quando questi due si chiudono e gli altri due si aprono, viene applicata una tensione negativa.
La costruzione di un ponte H richiede l’uso di dispositivi a polarità inversa come i transistor ad effetto di campo (MOSFET) a metallo-ossido-semiconduttore. Questi sono in genere caricati negativamente poiché hanno una resistenza inferiore rispetto a un MOSFET caricato positivamente. Lo stesso ponte ad H è diviso in due sezioni, un ponte superiore e un ponte inferiore. Ogni lato ha bisogno di un interruttore da aprire per cambiare la polarità. Il MOSFET stesso è responsabile di questa commutazione.
Il design di un ponte ad H può essere modificato per produrre un “mezzo ponte”. Questo è usato per amplificare il segnale che viene caricato attraverso un dispositivo elettronico, piuttosto che cambiare specificamente la polarità. Questo mezzo ponte H utilizza l’energia dall’alimentatore del dispositivo stesso e la usa per modulare l’uscita attraverso la forma del segnale.
L’uso più diffuso per un ponte H è nel campo della robotica o altre operazioni meccaniche simili. Questi tipi di design richiedono movimenti in direzioni diverse, a differenza di altri dispositivi, che generalmente funzionano in un unico modo. Poiché il circuito integrato può cambiare polarità, può far funzionare i motori del meccanismo in entrambe le direzioni. Ciò consente a un progettista di utilizzare il movimento più di quanto altrimenti possibile. Ad esempio, un robot che gioca a calcio deve muovere il “piede” all’indietro per prepararsi a colpire la palla e in avanti per rilasciare il calcio.
L’utilizzo di un ponte H come controller per un motore è stato reso più semplice all’inizio del 21° secolo con lo sviluppo della MIT Miniboard e altri progetti simili. Nato dal design del progetto di progettazione del robot MIT 6.270, il Miniboard funziona come modulo controller di base per quasi tutti i tipi di dispositivi robotici. Poiché la scheda è composta da una semplice configurazione con allegati e un circuito integrato, può essere utilizzata come pezzo principale per progetti di design domestico ed educativo.