Latch significa bàsicament "fixar-se en un estat concret". En electrònica, Latch Circuit és un circuit que bloqueja la seva sortida quan s’aplica un senyal de desencadenament d’entrada momentània i conserva aquest estat, fins i tot després d’eliminar el senyal d’entrada. Aquest estat romandrà indefinidament fins que es restableixi l'alimentació o s'apliqui algun senyal extern. El circuit de tancament és similar al SCR (Silicon Controlled Rectifier) i pot ser molt útil en circuits d’alarma, on un petit senyal d’activació activarà l’alarma durant un període indefinit, fins que es restableixi manualment. Anteriorment hem construït alguns circuits d'alarma:
- Circuit d'alarma de seguretat làser
- Alarma contra incendis mitjançant termistor
- Circuit d'alarma antirobatori
- Alarma de seguretat basada en IR
- Sistema d'alarma contra incendis mitjançant microcontrolador AVR
Avui construirem un circuit Latch molt senzill i econòmic mitjançant transistors, aquest circuit es pot utilitzar per activar les càrregues de la xarxa elèctrica i les alarmes.
Components:
- Resistències: 10 k (2), 100 k (2), 220 ohm (1)
- Transistors- BC547, BC557
- Condensador- 1uF
- Relleu- 6v
- Diode- 1N4148
- LED
- Font d'alimentació: 5v-12v
Esquema de connexions:
El diagrama de circuits del circuit de bloqueig és senzill i es pot construir fàcilment. Les resistències R1 i R4 funcionen com una resistència limitadora de corrent per al transistor Q1 i les resistències R2 i R3 funcionen com a resistència limitadora de corrent per al transistor Q2. S'han d'utilitzar resistències de limitació de corrent a les bases dels transistors BJT, en cas contrari es podrien cremar. Els propòsits d'altres components s'han explicat a la secció de treball següent.
Explicació de treball:
Abans d’entrar en l’explicació, hem de tenir en compte que el transistor Q1 BC547 és un transistor NPN, que condueix o s’encén quan s’aplica un petit voltatge positiu a la seva base. I el transistor BC557 és un transistor PNP que es condueix o s’encén quan s’aplica una tensió negativa (o terra) a la seva base.
Inicialment, els dos transistors estan en estat OFF i el relé està desactivat. La base del transistor PNP BC557 està connectada a la tensió positiva amb la resistència limitadora de corrent R3, de manera que no es condueix accidentalment. El condensador C1 s'ha utilitzat de manera preventiva per evitar el desencadenament accidental i fals del circuit.
Ara, quan s’aplica una petita tensió positiva a la base del transistor BC547, s’encén el transistor i la base del transistor Q2 BC557 es connecta a terra. La resistència R2 i R3 impedeix el curtcircuit en aquesta condició. Ara, quan la base del transistor BC557 es posa a terra, comença a conduir i alimenta la bobina del relé, que activa el relé i engega el dispositiu connectat al relé. En el nostre cas, el LED brillarà.
Aquest és un comportament normal fins ara, però el que el converteix en un circuit "Latch". Si ho observeu, el col·lector del transistor BC557 està connectat a la base del transistor BC547, mitjançant una resistència limitadora de corrent R4. I quan el transistor BC557 s’encén, el corrent flueix en dues direccions, primer cap al relé i segon cap a la base del transistor Q1. Així doncs, aquest voltatge de retroalimentació a la base del transistor BC547 manté el transistor BC547 ACTIVAT durant un període indefinit, fins i tot després d’eliminar la tensió d’activació d’entrada. Això, per torns, manté el segon transistor activat indefinidament i es forma instantàniament un Latch o Lock.
Ara l’alarma o el dispositiu, connectat al relé, romandran activats fins que es restableixi l’alimentació. O bé, es pot afegir un botó de reinici a aquest circuit per trencar l'estat de bloqueig. Aquest botó connectaria la base del transistor BC547 a la terra, que apaga el Q1 i el Q2 i trenca el Latch.
Si no voleu bloquejar cap aparell de corrent altern i només voleu encendre el LED o un brunzidor, podeu eliminar el relé i connectar el LED directament en lloc del relé, amb una resistència.
El díode 1N4148 s’utilitza per evitar el flux de corrent invers quan el transistor està apagat. Totes les bobines inductores (en relé) produeixen EMF iguals i oposades quan s'apaguen sobtadament, això pot causar danys permanents als components, de manera que s'ha d'utilitzar el díode per evitar el corrent invers. Compreneu el funcionament del relleu aquí.