Latch significa fondamentalmente "diventare fisso in uno stato particolare". In Electronics, Latch Circuit è un circuito che blocca la sua uscita, quando viene applicato un segnale di trigger momentaneo in ingresso, e mantiene quello stato, anche dopo che il segnale di ingresso è stato rimosso. Questo stato rimarrà indefinitamente fino a quando l'alimentazione non viene ripristinata o viene applicato un segnale esterno. Il circuito di chiusura è simile all'SCR (Silicon Controlled Rectifier) e può essere molto utile nei circuiti di allarme, dove un piccolo segnale di attivazione attiverà l'allarme per un periodo indefinito, fino al ripristino manuale. Abbiamo già realizzato alcuni circuiti di allarme:
- Circuito di allarme di sicurezza laser
- Allarme incendio tramite termistore
- Circuito antifurto
- Allarme di sicurezza basato su IR
- Sistema di allarme antincendio con microcontrollore AVR
Oggi costruiremo un circuito Latch molto semplice ed economico utilizzando transistor, questo circuito può essere utilizzato per attivare i carichi di rete CA e gli allarmi.
Componenti:
- Resistori: 10k (2), 100k (2), 220 ohm (1)
- Transistor: BC547, BC557
- Condensatore - 1uF
- Relè - 6v
- Diodo- 1N4148
- GUIDATO
- Alimentazione: 5v-12v
Schema elettrico:
Lo schema del circuito di chiusura è semplice e può essere facilmente costruito. I resistori R1 e R4 funzionano come resistori di limitazione di corrente per il transistor Q1 e i resistori R2 e R3 funzionano come resistori di limitazione di corrente per il transistor Q2. Le resistenze di limitazione della corrente devono essere utilizzate alle basi dei transistor BJT, altrimenti potrebbero bruciare. Gli scopi di altri componenti sono stati spiegati nella "Sezione di lavoro" di seguito.
Spiegazione di lavoro:
Prima di entrare nella spiegazione, dobbiamo notare che il Transistor Q1 BC547 è un transistor NPN, che conduce o si accende, quando viene applicata una piccola tensione positiva alla sua base. E il transistor BC557 è un transistor PNP che conduce o si accende, quando una tensione negativa (o massa) viene applicata alla sua base.
Inizialmente, entrambi i transistor sono in stato OFF e il relè è disattivato. La base del transistor PNP BC557 è collegata alla tensione positiva con il resistore limitatore di corrente R3, in modo che non conduca accidentalmente. Il condensatore C1 è stato utilizzato come precauzione, per prevenire l'attivazione accidentale e falsa del circuito.
Ora, quando una piccola tensione positiva viene applicata alla base del transistor BC547, si accende il transistor e la base del transistor Q2 BC557 viene collegata a terra. I resistori R2 e R3 prevengono il cortocircuito in questa condizione. Ora, quando la base del transistor BC557 viene messa a terra, inizia a condurre ed eccita la bobina del relè, che attiva il relè e accende il dispositivo collegato al relè. Nel nostro caso il LED si illuminerà.
Questo è un comportamento normale fino ad ora, ma ciò che lo rende un circuito "Latch". Se noti, il collettore del Transistor BC557 è collegato alla base del Transistor BC547, tramite un resistore limitatore di corrente R4. E quando il transistor BC557 si accende, la corrente scorre in due direzioni, prima verso il relè e la seconda verso la base del transistor Q1. Quindi questa tensione di Feedback alla base del Transistor BC547, mantiene il transistor BC547 ON per un periodo indefinito, anche dopo che la tensione di trigger in ingresso è stata rimossa. Questo a sua volta mantiene il secondo transistor ON indefinitamente e si forma istantaneamente un Latch o Lock.
A questo punto l'allarme o il dispositivo, collegato al Relè, rimarrà acceso fino al ripristino dell'alimentazione. Oppure un pulsante di ripristino può essere aggiunto a questo circuito, per interrompere lo stato di blocco. Questo pulsante collegherebbe la base del transistor BC547 alla massa, che spegne Q1 e Q2 e rompe il Latch.
Se non si desidera bloccare alcun dispositivo CA e si desidera solo accendere il LED o un cicalino, è possibile rimuovere semplicemente il relè e collegare il LED direttamente al posto del relè, con una resistenza.
Il diodo 1N4148 viene utilizzato per impedire il flusso di corrente inversa, quando il transistor è spento. Ogni bobina dell'induttore (nel relè) produce EMF uguale e opposto quando viene spenta improvvisamente, ciò può causare danni permanenti ai componenti, quindi il diodo deve essere utilizzato per prevenire la corrente inversa. Comprendi il funzionamento del relè qui.