Sirkuit lampu darurat - Apa fungsi resistor, dioda dan kapasitor?

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Saya menemukan sirkuit ini di internet. Dalam hal ini, bohlam bersinar ketika pasokan AC MATI dan bohlam padam ketika pasokan AC hadir. Jadi, ini berfungsi sebagai Sirkuit Lampu Darurat.

Saya berhasil mengetahui bahwa ketika pasokan AC tersedia, Q1 dalam posisi OFF atau di wilayah cutoff dan akibatnya, Q2 juga akan mati. Oleh karena itu, bola lampu tidak menyala.

Lebih jauh, ketika pasokan AC tidak tersedia, Q1 dalam keadaan ON atau wilayah saturasi. Akibatnya, Q2 berada di wilayah aktif dan bertindak sebagai penguat dan membuat bola lampu menyala.

Namun, apa yang saya tidak bisa mengerti adalah penggunaan yang tepat dari resistor, kapasitor dan dioda dalam rangkaian. Saya mengerti bahwa menghapus bahkan satu dari mereka menyebabkan sirkuit saya tidak berfungsi seperti yang saya jelaskan di atas, tetapi saya tidak tahu mengapa.

Catatan: Saya telah melakukan simulasi rangkaian ini di Multisim, yang melaluinya saya dapat memverifikasi mode operasi Q1 dan Q2 dalam kasus pasokan dan mematikan AC.

Ketika daya AC tersedia, D2 adalah penyearah setengah gelombang. DC yang dihasilkan mengisi daya baterai V1 melalui R4. R4 membatasi arus pengisian daya.

D1 juga bertindak sebagai penyearah setengah gelombang. Mengisi daya C1 sekali setiap siklus baris. Itu membuat dasar Q1 tetap tinggi, yang membuatnya tidak aktif. Itu membuat Q2 mati, yang membuat lampu mati.

Ketika tidak ada AC, R2 melepaskan C1, yang akhirnya cukup rendah untuk mengaktifkan Q1. Itu menyala Q2, yang menyalakan lampu. Sekarang R4 membatasi arus melalui Q1 dan ke dasar Q2.

Setelah tegangan pada dasar Q1 mencapai kondisi stabil, C1 tidak lagi menjalankan fungsi apa pun. Tugasnya adalah untuk menunda penerangan yang cukup sehingga ini tidak terjadi di antara puncak kabel listrik. Lagi pula, tegangan AC "mati" dua kali per siklus saluran listrik.

Q2 sepenuhnya hidup atau sepenuhnya mati. Saat dinyalakan, jenuh, sehingga tegangan CE mungkin 200 hingga 500 mV. Dalam saturasi, arus basis lebih tinggi dari yang dibutuhkan untuk mendukung arus kolektor. Dalam hal ini, arus basis masih akan sedikit lebih rendah dari arus kolektor. Q2 sebagian besar bertindak seperti saklar yang dikendalikan saat ini, meskipun itu beralih arus yang lebih tinggi daripada apa yang sedang dikendalikan dengan.

R4 melakukan tugas ganda, membatasi arus basis Q2 saat daya mati dan membatasi arus pengisian baterai saat daya menyala. Perhatikan bahwa 100 ohm dan 6V berarti arus basis untuk Q2 akan berada di wilayah 50mA dengan mudah menjenuhkannya, tetapi R2 harus diukur untuk menghilangkan panas yang dihasilkan. Perhatikan juga bahwa arus ini secara luas mirip dengan yang mengalir di lampu, sehingga efisiensi dalam hal daya tahan baterai dapat ditingkatkan dengan mengatakan menambahkan resistor pada koneksi basis Q2s untuk membatasi arus basis hingga sekitar 6mA atau lebih.

Bagian dari titik D2 adalah untuk mencegah daya dari baterai mengalir "mundur" melalui sirkuit ke tempat itu bisa mengisi C1, yang akan mencegah lampu dari penerangan, bahkan ketika daya AC dimatikan.