Retardo de transistores

Estás cargando el condensador directamente desde la batería. Entonces, el tiempo de carga está relacionado con el producto RC, donde R es solo la resistencia interna de la batería.

Prueba algo como esto:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Aquí, he dividido la resistencia base para que el capacitor se cargue a través de una gran parte de ella.

Esto no solo logra el objetivo de ralentizar la carga de la resistencia, sino que tiene otro beneficio adicional. Cuando se suelta el interruptor, C1 se descarga en la base del transistor a través de una resistencia de solo 1K, lo que resulta en una descarga que es mucho más rápida que la carga. No podemos hacer que la resistencia sea demasiado pequeña, porque necesitamos proteger la unión BE del transistor de la corriente de descarga.

En la simulación, la corriente del LED comienza a acumularse alrededor de 1,5 segundos y alcanza un máximo de alrededor de 1,8. Así que eso no es un encendido repentino, obviamente. Pero el encendido aumenta con retrasos más rápidos.

Para un encendido más rápido, necesitamos agregar otra etapa de transistor. El siguiente circuito tiene un retraso de tiempo similar al anterior, pero la corriente del LED aumenta más rápidamente, en una extensión de 70 ms aproximadamente.

^{simular este circuito}

Para tiempos más largos con encendido rápido, necesitamos más ganancia. Una forma de hacerlo es reemplazar la resistencia de carga con una carga activa. De acuerdo con una simulación LTSpice de este circuito, genera un retraso de 55 s, momento en el que el LED aumenta en un intervalo de aproximadamente un cuarto de segundo. Este gráfico muestra la carga del condensador (azul) frente a la corriente del LED (verde):

Sin embargo, se está volviendo más complicado que algunas soluciones basadas en IC. Este enfoque es bueno para gratificar el ego del aficionado. ("Lo hice con componentes discretos, ninguno de estos circuitos integrados de temporizador o amplificador operacional fáciles de usar, y mira, ¡incluso hay un espejo actual y esas cosas!").

^{simular este circuito}

¿Podemos hacer algunos pequeños cambios para que no necesitemos la enorme resistencia de carga y podamos usar un condensador más pequeño? ¡Sí! Aquí hay una forma. Podemos elevar el transitor Q1 para que haya un voltaje de encendido más alto en la base, poniendo un diodo Zener en el emisor, digamos 8.2V. Luego, una resistencia de carga de 100K y un capacitor de 470uF nos dan un poco más de un minuto. Al aumentar el voltaje que debe desarrollar el capacitor, podemos obtener un retraso mayor para los mismos valores de RC.

^{simular este circuito}

O aumenta el condensador, que ya se está volviendo un poco grande, o reduce la corriente de base del transistor. La segunda opción se puede lograr cambiando el BC547 por un BC516, un llamado ' par Darlington ' y aumentando la resistencia de 33k a 1M. Esto aumentará el tiempo de espera.

El otro problema que menciona, el desvanecimiento lento, se puede resolver mejor con un disparador Schmitt .

Para tiempos de espera prolongados como este, otras soluciones son más adecuadas, pero tendría que cambiar a IC para mantener baja la complejidad.

Para obtener un encendido más agudo del LED, debe aumentar la ganancia del circuito. Para aquellos que usan circuitos integrados, se usaría un circuito comparador para comparar el voltaje del capacitor con un nivel de referencia. Una vez que se cruzó el umbral, la ganancia muy alta del comparador haría que la salida cambiara rápidamente y encendiera el LED de alarma.

Dado que desea permanecer con componentes discretos más simples, el siguiente enfoque más simple para aumentar la ganancia de su circuito sería conectar dos transistores NPN en una configuración Darlington. Los circuitos de Darlington no saturarán completamente el transistor de salida, por lo que deberá ajustar la resistencia en serie con el LED para lograr el mismo brillo del LED.

Voy a publicar una imagen modificada para usted en un momento.

Si usa un MOSFET y coloca la resistencia de puerta a tierra

• La puerta MOSFET NO consume corriente (que pueda detectar)

• La constante de tiempo de caída de voltaje ahora está completamente basada en RC.

• El apagado ocurre cuando Vcap cae y se acerca a MOSFET Vgs_threshold.
  (Más cosas útiles para aprender :-)).

Asegúrese de que MOSFET Vgs_max sea > 12V. Muchos son de unos 20V. Algunos son más bajos.

Tenga en cuenta que la fuga del capacitor para un límite de 1000 uF puede ser significativa para valores de descarga R más grandes.

Sin embargo, una tapa de tantalio de 10 uF y una resistencia de 1 M tienen una constante de tiempo de 10 s, por lo que probablemente proporcionen más de 20 segundos de retraso. Una tapa electrolítica de 47 uF y 1M PUEDEN funcionar.

Si un IC fue aceptable, entonces le encantará lo que puede lograr con un CD 4060 en modo auto oscilante - vea la figura 12. .