Qu’est-ce qu’un pont en H ?

Un pont en H est un type de circuit électronique en forme de « H » et utilisé pour permettre à la tension de circuler dans les deux sens sur une carte. Ceux-ci sont utilisés le plus facilement dans des situations nécessitant le mouvement d’un dispositif tel qu’un moteur à courant continu (CC) pour se déplacer dans deux directions, généralement vers l’arrière et vers l’avant. Construit comme un circuit intégré, un pont en H comprend généralement quatre commutateurs à semi-conducteurs ou mécaniques, ce qui lui permet de fonctionner avec des dispositifs à polarité inversée. Lorsque deux interrupteurs adjacents s’ouvrent, une tension positive est appliquée. Lorsque ces deux se ferment et que les deux autres s’ouvrent, une tension négative est appliquée.

La construction d’un pont en H nécessite l’utilisation de dispositifs à polarité inversée tels que des transistors à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur (MOSFET). Ceux-ci sont généralement chargés négativement car ils ont moins de résistance qu’un MOSFET chargé positivement. Le pont en H lui-même est divisé en deux sections, un pont supérieur et un pont inférieur. Chaque côté a besoin d’un interrupteur pour s’ouvrir pour changer la polarité. Le MOSFET lui-même est responsable de cette commutation.

La conception d’un pont en H peut être modifiée pour produire un « demi-pont ». Ceci est utilisé pour amplifier le signal qui est chargé via un appareil électronique, plutôt que de changer spécifiquement la polarité. Ce demi-pont en H utilise l’énergie de l’alimentation électrique de l’appareil lui-même et l’utilise pour moduler la sortie à travers la forme du signal.

L’utilisation la plus répandue pour un pont en H est dans le domaine de la robotique ou d’autres opérations mécaniques similaires. Ces types de conceptions nécessitent un mouvement dans différentes directions, contrairement à d’autres dispositifs, qui fonctionnent généralement de manière unique. Le circuit intégré pouvant changer de polarité, il peut faire fonctionner les moteurs du mécanisme dans les deux sens. Cela permet à un concepteur d’utiliser davantage le mouvement que possible. Par exemple, un robot qui joue au football doit déplacer son « pied » vers l’arrière pour se préparer à frapper le ballon et vers l’avant pour relâcher le coup de pied.

L’utilisation d’un pont en H comme contrôleur d’un moteur a été facilitée au début du 21e siècle avec le développement du MIT Miniboard et d’autres conceptions similaires. Issu de la conception du projet de conception de robot MIT 6.270, le Miniboard fonctionne comme module de contrôleur de base pour presque tous les types d’appareils robotiques. Étant donné que le tableau est composé d’une configuration simple avec des pièces jointes et d’un circuit intégré, il peut être utilisé comme pièce principale pour des projets de conception à domicile et éducatifs.