Circuit d'éclairage de secours - Quelle est la fonction des résistances, des diodes et des condensateurs?

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

J'ai trouvé ce circuit sur Internet. Dans ce cas, l'ampoule s'allume lorsque l'alimentation CA est coupée et l'ampoule s'éteint lorsque l'alimentation CA est présente. Ainsi, cela fonctionne comme un circuit d'éclairage d'urgence.

J'ai réussi à comprendre que lorsque l'alimentation AC est disponible, Q1 est OFF ou dans la zone de coupure et par conséquent Q2 est également OFF. Par conséquent, l'ampoule ne brille pas.

De plus, lorsque l'alimentation CA n'est pas disponible, Q1 est en état ON ou dans la région de saturation. Par conséquent, Q2 est dans la région active et agit comme un amplificateur et fait briller l'ampoule.

Cependant, ce que je ne peux pas comprendre, c'est l'utilisation exacte des résistances, des condensateurs et des diodes dans le circuit. Je comprends que la suppression d'un seul d'entre eux fait que mon circuit ne fonctionne pas comme je l'ai décrit ci-dessus, mais je ne peux pas comprendre pourquoi.

Remarque: J'ai effectué la simulation de ce circuit dans Multisim, à travers laquelle j'ai pu vérifier les modes de fonctionnement de Q1 et Q2 dans les deux cas d'alimentation CA marche et arrêt.

Lorsque le courant alternatif est disponible, D2 est un redresseur demi-onde. Le courant continu résultant charge la batterie V1 à R4. R4 limite le courant de charge.

D1 agit également comme un redresseur demi-onde. Il charge C1 une fois par cycle de ligne. Cela maintient la base du Q1 élevée, ce qui la maintient hors tension. Cela maintient Q2 éteint, ce qui maintient la lampe éteinte.

Lorsqu'il n'y a pas de courant alternatif, R2 décharge C1, qui devient finalement suffisamment bas pour allumer Q1. Cela allume Q2, qui allume la lampe. Maintenant R4 limite le courant à travers Q1 et dans la base de Q2.

Une fois que la tension sur la base de Q1 atteint l'état stable, C1 ne remplit plus aucune fonction. Son travail consiste à retarder suffisamment la lumière pour que cela ne se produise pas entre les pics de la ligne électrique. Après tout, la tension alternative est "coupée" deux fois par cycle de ligne électrique.

Q2 est complètement allumé ou complètement éteint. Lorsqu'il est allumé, il est saturé, donc la tension CE est probablement de 200 à 500 mV. En saturation, le courant de base est supérieur à ce qu'il doit être pour supporter le courant du collecteur. Dans ce cas, le courant de base sera toujours un peu inférieur au courant du collecteur. Le Q2 ​​agit principalement comme un interrupteur à courant contrôlé, bien qu'il commute un courant plus élevé que celui avec lequel il est contrôlé.

R4 remplit une double fonction, limitant le courant de base de Q2 lorsque l'alimentation est coupée et limitant le courant de charge de la batterie lorsque l'alimentation est activée. Notez que 100 ohms et 6V signifie que le courant de base pour Q2 sera dans la région 50mA le saturant facilement, mais que R2 devrait être dimensionné pour dissiper la chaleur résultante. Notez également que ce courant est largement similaire à celui qui circule dans la lampe, donc l'efficacité en termes de durée de vie de la batterie pourrait être améliorée en ajoutant par exemple une résistance dans la connexion de base Q2 pour limiter le courant de base à peut-être 6mA ou plus.

Une partie du point de D2 est d'empêcher la puissance de la batterie de circuler "vers l'arrière" à travers le circuit vers où elle pourrait charger C1, ce qui empêcherait la lampe de s'allumer, même lorsque l'alimentation secteur était coupée.