Mạch đèn khẩn cấp - Chức năng của điện trở, điốt và tụ điện là gì?

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Tôi tìm thấy mạch này trên internet. Trong trường hợp này, bóng đèn phát sáng khi nguồn cung cấp AC TẮT và bóng đèn tắt khi có nguồn cung cấp AC. Vì vậy, chức năng này như một mạch ánh sáng khẩn cấp.

Tôi quản lý để tìm ra rằng khi nguồn cung cấp AC có sẵn Q1 là TẮT hoặc trong khu vực cắt và do đó, Q2 cũng TẮT. Do đó, bóng đèn không phát sáng.

Hơn nữa, khi nguồn cung cấp AC không có sẵn, Q1 ở trạng thái BẬT hoặc vùng bão hòa. Do đó, Q2 ở trong vùng hoạt động và hoạt động như một bộ khuếch đại và làm cho bóng đèn phát sáng.

Tuy nhiên, điều tôi không thể hiểu là việc sử dụng chính xác các điện trở, tụ điện và điốt trong mạch. Tôi hiểu rằng việc loại bỏ ngay cả một trong số chúng khiến mạch của tôi không hoạt động như tôi đã mô tả ở trên, nhưng tôi không thể hiểu tại sao.

Lưu ý: Tôi đã thực hiện mô phỏng mạch này trong Multisim, qua đó tôi có thể xác minh các chế độ hoạt động của Q1 và Q2 trong cả hai trường hợp bật và tắt nguồn cung cấp AC.

Khi có nguồn AC, D2 là bộ chỉnh lưu nửa sóng. Kết quả DC sạc pin từ V1 đến R4. R4 giới hạn dòng sạc.

D1 cũng hoạt động như một bộ chỉnh lưu nửa sóng. Nó sạc lên C1 một lần mỗi chu kỳ dòng. Điều đó giữ cho cơ sở của Q1 cao, mà giữ cho nó tắt. Điều đó giữ cho Q2 tắt, mà giữ cho đèn tắt.

Khi không có AC, R2 xả C1, cuối cùng đủ thấp để bật Q1. Điều đó bật Q2, bật đèn. Bây giờ, R4 giới hạn thông qua Q1 hiện tại và vào cơ sở của Q2.

Khi điện áp trên đế Q1 đạt trạng thái ổn định, C1 không còn thực hiện bất kỳ chức năng nào. Công việc của chúng ta là trì hoãn ánh sáng chiếu vào đủ để điều này không xảy ra giữa các đỉnh của đường dây điện. Rốt cuộc, điện áp xoay chiều "tắt" hai lần trên mỗi chu kỳ dòng điện.

Q2 là hoàn toàn bật hoặc tắt hoàn toàn. Khi bật, nó đã bão hòa, vì vậy điện áp CE có thể là 200 đến 500 mV. Trong bão hòa, dòng cơ sở cao hơn mức cần thiết để hỗ trợ dòng thu. Trong trường hợp này, dòng cơ sở vẫn sẽ thấp hơn một chút so với dòng collector. Q2 chủ yếu hoạt động giống như một công tắc được điều khiển hiện tại, mặc dù nó chuyển đổi dòng điện cao hơn so với công tắc được điều khiển.

R4 thực hiện nhiệm vụ kép, giới hạn dòng cơ sở của Q2 khi tắt nguồn và giới hạn dòng sạc của pin khi bật nguồn. Lưu ý rằng 100 ohms và 6V có nghĩa là dòng cơ sở cho Q2 sẽ ở vùng 50mA dễ dàng bão hòa nó, nhưng R2 nên có kích thước để làm tiêu tan nhiệt thu được. Cũng lưu ý rằng dòng điện này tương tự như dòng chảy trong đèn, vì vậy hiệu quả về thời lượng pin có thể được cải thiện bằng cách thêm một điện trở trong kết nối cơ sở quý 2 để giới hạn dòng cơ sở ở mức 6mA hoặc hơn.

Một phần của điểm D2 là ngăn không cho pin từ "chảy ngược" qua mạch đến nơi có thể sạc C1, điều này sẽ ngăn đèn sáng, ngay cả khi tắt nguồn AC.