¿Por qué necesito un transistor en el siguiente circuito de falla de energía principal?

Este es un circuito de falla de energía principal donde se usa una fuente de voltaje para encender la alarma.

En este circuito de alarma de falla de energía principal, cuando se conecta la energía principal, el diodo tiene polarización inversa y, por lo tanto, el zumbador está apagado. Pero cuando la alimentación principal no está conectada, el diodo está polarizado hacia adelante y, por lo tanto, el zumbador da la alarma. Entonces, la conmutación en este circuito la realiza el diodo, entonces, ¿qué está haciendo el transistor en el circuito? Si el transistor se usa como interruptor, ¿por qué es necesario si el diodo ya está cambiando?

El diodo es el interruptor. Pero mire las resistencias en ese circuito: cuando está encendido, hay menos de 2 V en R1, por lo que está cambiando a menos de 2 mA. Eso funcionará, de alguna manera, pero usar esa pequeña corriente como corriente base para el transistor le permite cambiar una gran corriente, haciendo que la alarma sea mucho más fuerte.
@BrianDrummond: Deberías publicar eso como respuesta.
CUIDADO: aunque funciona, este circuito tiene un defecto grave. No hay nada que limite la corriente a través de la unión D1 y T1 BE. Su batería V13 en realidad alimentará lo que esté conectado a VF1-VF2 si falta su propia energía. La corriente puede ser fácilmente lo suficientemente alta como para eliminar T1 y/o D1. Pero, lo que es peor, si acaba de cortocircuitar el mismo VF1-VF2, nuevamente, humo azul de inmediato. Sin embargo, es fácil de arreglar, solo conecte una resistencia de unos pocos kiloohmios en serie con D1.

Respuestas (4)

Sí, el diodo funciona como un interruptor. Pero sin el transistor, solo una corriente muy pequeña puede fluir a través del zumbador.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Cuando la alimentación de red está encendida, D2 tiene polarización inversa. Pero cuando se corta la red eléctrica, D2 se polariza hacia adelante. Luego, el zumbador se conecta a una fuente de voltaje de 8,3 V con una resistencia de 1 kOhm, esa resistencia limitará la corriente y podría caer demasiado voltaje para que el zumbador funcione.

Simplemente podría reducir el valor de R1, pero la disipación de energía será alta: una resistencia de 1W de 130 ohmios es lo más bajo que podría usar.

Entonces, usemos algo para amplificar una pequeña corriente a través de la carga ficticia en una gran corriente a través del zumbador:

¿Parece una batería de 3V?

Cuando la red principal se apaga, D1 se polariza hacia adelante y el voltaje a través de R1 se convierte en Vbat - Vbe - Vd1 = 1,7 voltios. Solo fluyen 1,7 mA a través de R1 y se dividen entre R2 y la unión del emisor base de T1. R2 conduce 0,7 V/2,2 kOhm = 0,3 mA de la corriente, dejando los 1,4 mA restantes al transistor.

Un transistor de propósito general típico tiene una amplificación de corriente de al menos 100, lo que significa que puede suministrar al menos hasta 140 mA de corriente al zumbador. Y el voltaje no bajará demasiado si el transistor está saturado.

Corriente de carga. Los 12 voltios a través de 1Kohm.........12mA.

Es posible que 12 mA no proporcionen un tono de advertencia FUERTE, por lo que el transistor se usa para cambiar una batería de respaldo a través de la bocina piezoeléctrica.

La clave aquí es la "batería de respaldo", que se utiliza para garantizar que suene una advertencia cuando la alimentación principal está apagada.

La batería de respaldo no necesariamente suministra 39 V. Los 12 mA a través de la resistencia solo son válidos cuando la alimentación de red está encendida. La corriente probablemente sería mucho menor.

Es debido a la corriente que causa el volumen en el sonido. Si omite el circuito del transistor y conecta el zumbador con ese zumbador de respaldo de batería V1, es posible que no suene bien o que no suene del todo. Es porque hay una resistencia de 1.1k en serie con el zumbador que en última instancia limita la corriente que la salida no puede ser suficiente para el zumbador.

Simplemente puede probar esto con LED y potenciómetro en serie con la batería. Siempre que cambie el límite de corriente, habrá cambios en el brillo del LED. Lo mismo sucederá aquí si omite el transistor y conecta el zumbador en serie. Al conectar el transistor, emite suficiente corriente al zumbador para que suene lo suficientemente fuerte cuando se desconecta la red principal porque no hay un factor limitante de corriente como la resistencia.

Como dijiste, lo has hecho con una batería de 9V. Si intenta eso con la batería de respaldo V1, es posible que vea la diferencia.

Tu respuesta es un poco confusa. (1) Conectar el zumbador a V1 hará que suene a máxima potencia. (2) El transistor está ahí para invertir la lógica . El circuito está diseñado para zumbar cuando se pierde la energía . (3) R1 no está en serie con el zumbador; está ahí para polarizar el transistor. No limita la corriente al zumbador, sino que la maximiza al encender el transistor.
No. Solo digo la diferencia. El usuario que hizo esta pregunta, comentó para la primera respuesta que construyó un circuito de este zumbador solo con diodo y funciona bien. ¿Entonces preguntó por qué necesitamos un transistor allí? Entonces, puse una respuesta relevante para ese comentario. También en mi respuesta noté que simplemente quitar el transistor y la resistencia R2 y conectar un zumbador entre la batería y el didoe 1n4148 no encenderá el zumbador debido a la resistencia R1, que es el factor limitante actual. Mi respuesta se basa en eso. También gracias por la corrección. No sé por qué mi respuesta recibe un voto negativo.

El transistor, cuando está saturado, cae 0.2-0.3V. La conducción del diodo cae 0.6-0.7V. Dado que la batería del zumbador tiene un voltaje muy bajo, esa diferencia de 0.5V entre el diodo y el transitor marca la diferencia.

Construí el circuito usando solo un diodo y funciona y emite un sonido de alarma cuando se desconecta la alimentación principal y el zumbador permanece apagado cuando se conecta la alimentación principal (he usado dos baterías de 9V como alimentación principal y energía de respaldo). Y también construí el circuito como en la imagen usando el transistor y dos baterías de 9V y el circuito funcionó. Entonces, ¿cuál es el beneficio del transistor si el circuito funciona bien sin él?
@Fahim Ahmed, quizás el transistor evite la descarga completa de la batería.
@FahimAhed su circuito dice que la batería de respaldo es de 1.3V. Con baterías de alto voltaje la diferencia es insignificante, pero parece un poco tonto poner baterías enormes solo para decir que la batería principal está agotada. El circuito con el transistor funciona incluso con baterías de monedas, con el diodo, es dudoso que lo haga.
¿Por qué necesito un transistor en el siguiente circuito de falla de energía principal?
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