¿Cuál es el papel del transistor y el diodo en un circuito de arranque suave?

El diodo está ahí para descargar C2 a través de la bombilla cuando se desconecta la batería.

La descarga de C2 "reinicia" el circuito de arranque suave. Cuando se descarga C2 y se aplica el voltaje de la batería, el LM317 emite algo de voltaje en su salida (pin 2), lo que aumenta el voltaje en el emisor del transistor PNP. Dado que C2 está descargado, la base del PNP todavía está a 0 voltios (supongo que la conexión negativa de la batería es tierra, desafortunadamente no hay un símbolo de tierra dibujado en este esquema).

Entonces habrá algo de voltaje entre la base y el emisor del PNP que lo encenderá. Eso limitará el voltaje en el emisor del PNP a alrededor de 0,7 V.

El LM317 intenta mantener 1,25 V entre sus pines 1 (ADJ) y 2 (OUT), por lo que el voltaje de salida ahora está limitado a aproximadamente 0,7 V + 1,25 V = 1,95 V. Siempre que C2 no esté cargado.

Sin embargo, R3 cargará C2, por lo que el voltaje en C2 aumentará, el voltaje de salida del LM317 aumentará con él. El transistor PNP se comporta como un búfer de voltaje , amortigua (copia, con un aumento de 0,7 V debido a Vbe) el voltaje en C2 a la entrada ADJ (pin 1) del LM317. La tensión de salida será entonces de: Vout = 1,95 V + V(C2).

La carga de C2 se detiene cuando se alcanza el voltaje de salida normal (establecido por R1 y R2), entonces el voltaje en el pin 1 del LM317 ya no aumentará. Entonces casi no fluirá corriente a través del PNP y C2 se cargará al mismo voltaje que el pin ADJ del LM317.

Cuando se desconecta la batería, C2 debe descargarse rápidamente para que el circuito esté listo para el próximo arranque. Esta descarga la realiza el diodo. Sin el diodo C2 tendría que descargarse por R3 y el resto del circuito. Eso tomará un tiempo ya que R3 tiene un valor alto. A través del diodo, la descarga es casi "inmediata".

Al principio, C2 no está cargado, por lo que la base del transistor está a tierra y el transistor está conduciendo (su resistencia R es baja). Esto significa que la relación R2/R que domina el comportamiento del LM317 aquí es alta y el LM317 casi no conduce. A medida que se carga C2, el transistor conduce cada vez menos y la relación R2/R se vuelve cada vez más baja, lo que hace que el LM317 conduzca cada vez más. Finalmente, el transistor no conduce y el comportamiento del LM317 está dominado por la relación R2/R1, que fija el voltaje de salida final. El diodo puede estar aquí para proteger el LM317 de alguna corriente inversa (pero no veo qué corriente), o más probablemente para descargar C2 después de apagarse.