Circuito discreto de puente en H para un mejor control del motor de vibración

Una técnica popular para reducir el tiempo necesario para que el motor de vibración comience a girar es sobrecargar el voltaje aplicado al motor durante un corto período de tiempo. Sin embargo, es el tiempo de detención el que tiene el mayor efecto en la producción de un evento háptico nítido.
Para mejorar el tiempo de parada, tenemos que impulsar el motor con polaridad inversa (frenado activo) para crear un "freno" para el impulso de la masa excéntrica. Para aplicar este voltaje inverso, necesitamos usar un circuito de accionamiento de puente en H.

Configuración del puente H

El puente H es una configuración de unidad más compleja que utiliza cuatro transistores; dos pMOS para el lado alto del circuito y dos nMOS para el lado bajo. Estos pueden ser en forma de un solo paquete que contiene todos los transistores y diodos, o si hay espacio disponible en la placa, a menudo se puede abaratar con componentes discretos.

Los motores con cepillado normal (como los motores de vibración) se pueden operar en ‘cuatro cuadrantes’, en otras palabras, tienen cuatro modos de operación: transmisión hacia adelante, frenado inverso, marcha atrás y frenado hacia adelante. En el caso de retroalimentación háptica, ignoraremos los cuadrantes de 'frenado' y conduciremos el motor hacia adelante para iniciar la vibración, o cuando deseamos detener la vibración rápidamente (al final del evento háptico), Haga retroceder el motor el tiempo suficiente para que se detenga.

Señales de conducción: Transmisión hacia adelante y pares de conducción hacia atrás
La dirección real en la que va el motor dependerá de su conexión de polaridad en el medio. Pero para este ejemplo, consideremos que la unidad de "avance" se produce cuando la señal A se establece en alta y la unidad de reversa se produce cuando la señal B es alta.

Nota: para que el puente H funcione, también necesitaremos A ’y B’, que son las señales NO indicadas de los controladores A y B, es decir, cuando A es alto, A ’tiene que ser bajo.

Si estamos usando una MCU con dos controladores PWM incorporados, por ejemplo, uno para señales A y señales B (por ejemplo, un Atmel AT90PWM316), podemos generar señales A 'y B' con una puerta lógica NO, o una sola Inversor nMOS.
Señales de conducción: Dead-Gap
Al conducir el puente H, es importante tener en cuenta que, dado que los transistores PMOS y NMOS se encienden y apagan a diferentes velocidades, es posible crear cortocircuitos transitorios a lo largo de los dos caminos verticales del puente H que pueden destruir los transistores.
La solución a esto es tener un espacio muerto, es decir, un período en el que no haya señales de unidad cuando se realiza la transición entre la unidad hacia adelante y la unidad hacia atrás. Esto asegurará que todos los transistores en el puente estén en estado apagado antes de encender el siguiente par de transistores.

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