Zasadniczo zatrzask oznacza „ustalenie się w określonym stanie”. W elektronice obwód zatrzaskowy jest obwodem, który blokuje wyjście, gdy na chwilę zostanie zastosowany wejściowy sygnał wyzwalający i zachowuje ten stan nawet po usunięciu sygnału wejściowego. Stan ten pozostanie na czas nieokreślony, aż do zresetowania zasilania lub podania sygnału zewnętrznego. Obwód zatrzaskowy jest podobny do SCR (Silicon Controlled Rectifier) i może być bardzo przydatny w obwodach alarmowych, gdzie mały sygnał wyzwalający włączy alarm na czas nieokreślony, aż do ręcznego resetu. Wcześniej zbudowaliśmy kilka obwodów alarmowych:
- Obwód alarmu bezpieczeństwa lasera
- Alarm pożarowy wykorzystujący termistor
- Obwód alarmu włamaniowego
- Alarm bezpieczeństwa oparty na podczerwieni
- System sygnalizacji pożaru wykorzystujący mikrokontroler AVR
Dzisiaj zamierzamy zbudować bardzo prosty i tani obwód zatrzaskowy przy użyciu tranzystorów, obwód ten może być używany do wyzwalania obciążeń sieci AC i alarmów.
Składniki:
- Rezystory - 10k (2), 100k (2), 220 ohm (1)
- Tranzystory - BC547, BC557
- Kondensator - 1uF
- Przekaźnik - 6v
- Dioda - 1N4148
- DOPROWADZIŁO
- Źródło zasilania - 5 v-12 v
Schemat obwodu:
Schemat obwodu obwodu zatrzaskowego jest prosty i można go łatwo zbudować. Rezystor R1 i R4 działają jako rezystory ograniczające prąd dla tranzystora Q1, a rezystory R2 i R3 działają jako rezystory ograniczające prąd dla tranzystora Q2. U podstawy tranzystorów BJT muszą być stosowane rezystory ograniczające prąd, w przeciwnym razie mogą się spalić. Cele innych komponentów wyjaśniono poniżej w sekcji „Praca”.
Objaśnienie robocze:
Zanim przejdziemy do wyjaśnienia, powinniśmy zauważyć, że tranzystor Q1 BC547 jest tranzystorem NPN, który przewodzi lub włącza się, gdy do jego podstawy zostanie przyłożone niewielkie dodatnie napięcie. Tranzystor BC557 to tranzystor PNP, który przewodzi lub włącza się, gdy do jego podstawy przyłożone jest napięcie ujemne (lub masa).
Początkowo oba tranzystory są w stanie OFF, a przekaźnik jest dezaktywowany. Baza tranzystora PNP BC557 jest podłączona do dodatniego napięcia za pomocą rezystora ograniczającego prąd R3, aby nie przewodził przypadkowo. Kondensator C1 został użyty zapobiegawczo, aby zapobiec przypadkowemu i fałszywemu uruchomieniu obwodu.
Teraz, gdy małe dodatnie napięcie jest przyłożone do Bazy tranzystora BC547, włącza on tranzystor, a Baza tranzystora Q2 BC557 zostaje podłączona do masy. Rezystor R2 i R3 zapobiega zwarciu w tym stanie. Teraz, gdy baza tranzystora BC557 zostanie uziemiona, zaczyna przewodzić i zasilać cewkę przekaźnika, która aktywuje przekaźnik i włącza urządzenie podłączone do przekaźnika. W naszym przypadku dioda LED będzie się świecić.
Do tej pory jest to normalne zachowanie, ale co sprawia, że jest to obwód „zatrzaskowy”. Jeśli zauważysz, kolektor tranzystora BC557 jest podłączony do podstawy tranzystora BC547, poprzez rezystor ograniczający prąd R4. Gdy tranzystor BC557 włącza się, prąd płynie w dwóch kierunkach, najpierw do przekaźnika, a następnie do bazy tranzystora Q1. Zatem to napięcie sprzężenia zwrotnego doprowadzane do podstawy tranzystora BC547 utrzymuje tranzystor BC547 WŁĄCZONY przez czas nieokreślony, nawet po usunięciu wejściowego napięcia wyzwalającego. To z kolei utrzymuje drugi tranzystor WŁĄCZONY na czas nieokreślony i natychmiast powstaje zatrzask lub blokada.
Teraz alarm lub urządzenie podłączone do przekaźnika pozostanie WŁĄCZONE do momentu zresetowania zasilania. Lub można dodać przycisk resetowania do tego obwodu, aby przełamać stan zatrzasku. Ten przycisk łączyłby bazę tranzystora BC547 z masą, która wyłącza Q1 i Q2 i przerywa zatrzask.
Jeśli nie chcesz blokować żadnych urządzeń AC, a po prostu chcesz włączyć diodę LED lub brzęczyk, możesz po prostu usunąć przekaźnik i podłączyć diodę LED bezpośrednio w miejsce przekaźnika za pomocą rezystora.
Dioda 1N4148 służy do zapobiegania wstecznemu przepływowi prądu, gdy tranzystor jest wyłączony. Każda cewka indukcyjna (w przekaźniku) wytwarza równe i przeciwne pole elektromagnetyczne po nagłym wyłączeniu, co może spowodować trwałe uszkodzenie elementów, dlatego należy użyć diody, aby zapobiec prądowi wstecznemu. Zrozum tutaj działanie przekaźnika.