Un puente H es un circuito de cuatro interruptores que permite invertir la polaridad aplicada a una carga.
Si conectas un motor de juguete a una pila, gira. Si quieres que gire al revés, tienes que invertir la pila.
En un robot, no tenemos una mano mecánica que gire las baterías. Necesitamos un circuito que sea capaz de invertir la polaridad que le llega al motor usando solo señales electrónicas. Ese circuito es el Puente en H.
Se llama así por la forma gráfica en la que se disponen sus 4 interruptores alrededor del motor.
La teoría: 4 interruptores y un motor
Piensa en el motor en el centro y cuatro interruptores (S1, S2, S3, S4) formando una H. Arriba tenemos la alimentación (
| Estado | Interruptores Activos | Resultado |
|---|---|---|
| Avance | Izq-Arriba + Der-Abajo | Motor gira horario |
| Retroceso | Der-Arriba + Izq-Abajo | Motor gira antihorario |
| Freno | Ambos Arriba o Ambos Abajo | Motor se clava |
| Inercia | Ninguno (Todo abierto) | Motor gira libre hasta parar |
| EXPLOSIÓN 💥 | Ambos Izquierda o Ambos Derecha | Cortocircuito (Shoot-through) |
La acción ocurre según qué parejas de interruptores cerremos:
Cerramos S1 (arriba izquierda) y S4 (abajo derecha).
- La corriente fluye:
- La corriente entra por la izquierda del motor. Gira en sentido horario.
Cerramos S3 (arriba derecha) y S2 (abajo izquierda).
- La corriente fluye:
- La corriente entra por la derecha del motor. ¡Gira en sentido antihorario!
Si cerramos los dos de arriba (S1 y S3) o los dos de abajo (S2 y S4), conectamos ambos terminales del motor entre sí.
- El motor se convierte en un generador, se cortocircuita a sí mismo y se frena de golpe (freno magnético).
El estado prohibido: shoot-through 💥
Hay una combinación que JAMÁS debe ocurrir.
Si cierras S1 y S2 a la vez (los dos de la izquierda vertical)…
Creas un camino directo desde
Los chips controladores de puente H modernos suelen tener protecciones lógicas internas para impedir que esto pase, aunque tú se lo pidas por error en el código.
Del papel a la realidad: L298N vs modernos
En la vida real no usamos interruptores mecánicos, usamos transistores (BJT o MOSFETs). Dependiendo de qué transistores usen, tenemos dos mundos:
El clásico (y obsoleto): L298N
Es ese módulo rojo con un disipador de aluminio gigante que viene en todos los kits de Arduino.
-
Tecnología: Usa transistores BJT antiguos.
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Problema: Tiene una caída de tensión interna enorme (casi 2V).
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Si le metes 12V, al motor solo le llegan 10V. ¿Dónde van los otros 2V? Se convierten en calor.
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Veredicto: Es barato y duro, pero muy ineficiente. Necesita ese disipador gigante porque desperdicia mucha energía.
Los modernos: TB6612FNG / DRV8833
Son chips minúsculos que no necesitan disipador.
- Tecnología: Usan MOSFETs.
- Ventaja: Su resistencia interna es casi cero (
baja). Si metes 12V, llegan 11.9V al motor. - Veredicto: Son mucho mejores para robots a pilas, ya que no desperdician batería calentando el aire.
Control de velocidad (PWM + puente H)
El Puente H solo nos deja elegir dirección (Adelante, Atrás, Freno). ¿Y si quiero ir despacio?
Usamos el PWM que vimos en el módulo 7. En lugar de dejar el interruptor “Cerrado” todo el rato, lo encendemos y apagamos muy rápido (Enable Pin).
- PWM 100% → Velocidad Máxima.
- PWM 50% → Velocidad Media.
- PWM 0% → Parado.
