Latch bedeutet im Grunde "in einem bestimmten Zustand fixiert werden". In der Elektronik ist die Latch-Schaltung eine Schaltung, die ihren Ausgang sperrt, wenn ein kurzzeitig eingegebenes Triggersignal angelegt wird, und diesen Zustand auch nach dem Entfernen des Eingangssignals beibehält. Dieser Zustand bleibt auf unbestimmte Zeit bestehen, bis die Stromversorgung zurückgesetzt oder ein externes Signal angelegt wird. Die Latch-Schaltung ähnelt SCR (Silicon Controlled Rectifier) und kann in Alarmschaltungen sehr nützlich sein, in denen ein kleines Triggersignal den Alarm auf unbestimmte Zeit einschaltet, bis er manuell zurückgesetzt wird. Wir haben zuvor einige Alarmschaltungen gebaut:
- Laser-Sicherheitsalarmschaltung
- Feueralarm mit Thermistor
- Einbruchalarmkreis
- IR-basierter Sicherheitsalarm
- Brandmeldesystem mit AVR-Mikrocontroller
Heute bauen wir eine sehr einfache und billige Latch-Schaltung mit Transistoren. Diese Schaltung kann verwendet werden, um die Wechselstromnetzlasten und Alarme auszulösen.
Komponenten:
- Widerstände - 10 k (2), 100 k (2), 220 Ohm (1)
- Transistoren - BC547, BC557
- Kondensator-1uF
- Relais- 6v
- Diode-1N4148
- LED
- Stromquelle - 5V-12V
Schaltplan:
Schaltplan der Verriegelungsschaltung ist einfach und kann leicht aufgebaut werden. Die Widerstände R1 und R4 arbeiten als Strombegrenzungswiderstand für den Transistor Q1 und die Widerstände R2 und R3 arbeiten als Strombegrenzungswiderstand für den Transistor Q2. Strombegrenzungswiderstände müssen an den Basen der BJT-Transistoren verwendet werden, da sie sonst brennen können. Die Zwecke anderer Komponenten wurden im Abschnitt "Arbeiten" weiter unten erläutert.
Arbeitserklärung:
Bevor wir auf die Erklärung eingehen, sollten wir beachten, dass der Transistor Q1 BC547 ein NPN-Transistor ist, der leitet oder sich einschaltet, wenn eine kleine positive Spannung an seine Basis angelegt wird. Und der Transistor BC557 ist ein PNP-Transistor, der leitet oder einschaltet, wenn eine negative Spannung (oder Masse) an seine Basis angelegt wird.
Zu Beginn befinden sich beide Transistoren im AUS-Zustand und das Relais ist deaktiviert. Die Basis des PNP-Transistors BC557 ist mit dem Strombegrenzungswiderstand R3 an die positive Spannung angeschlossen, damit er nicht versehentlich leitet. Der Kondensator C1 wurde vorsorglich verwendet, um ein versehentliches und falsches Auslösen des Stromkreises zu verhindern.
Wenn nun eine kleine positive Spannung an die Basis des Transistors BC547 angelegt wird, wird der Transistor eingeschaltet und die Basis des Transistors Q2 BC557 wird mit Masse verbunden. Die Widerstände R2 und R3 verhindern in diesem Zustand den Kurzschluss. Wenn nun die Basis des Transistors BC557 geerdet wird, beginnt sie zu leiten und erregt die Relaisspule, die das Relais aktiviert und das an das Relais angeschlossene Gerät einschaltet. In unserem Fall leuchtet die LED.
Dies ist bis jetzt normal, aber was macht es zu einer "Latch" -Schaltung. Wenn Sie bemerken, ist der Kollektor des Transistors BC557 über einen Strombegrenzungswiderstand R4 mit der Basis des Transistors BC547 verbunden. Und wenn der Transistor BC557 eingeschaltet wird, fließt der Strom in zwei Richtungen, erstens zum Relais und zweitens zur Basis des Transistors Q1. Diese Rückkopplungsspannung an der Basis des Transistors BC547 hält den Transistor BC547 also auf unbestimmte Zeit eingeschaltet, selbst nachdem die Eingangs-Triggerspannung entfernt wurde. Dies wiederum hält den zweiten Transistor auf unbestimmte Zeit eingeschaltet und ein Latch oder Lock wird sofort gebildet.
Jetzt bleibt der an das Relais angeschlossene Alarm oder das Gerät eingeschaltet, bis die Stromversorgung zurückgesetzt wird. Oder es kann ein Reset-Taster zu dieser Schaltung hinzugefügt werden, um den Latch-Status zu unterbrechen. Diese Taste würde die Basis des Transistors BC547 mit der Masse verbinden, wodurch Q1 und Q2 ausgeschaltet und die Verriegelung unterbrochen werden.
Wenn Sie keine AC-Geräte verriegeln möchten und nur die LED EIN oder einen Summer einschalten möchten, können Sie einfach das Relais entfernen und die LED direkt anstelle des Relais mit einem Widerstand anschließen.
Die Diode 1N4148 wird verwendet, um einen Rückstromfluss zu verhindern, wenn der Transistor ausgeschaltet ist. Jede Induktorspule (im Relais) erzeugt beim plötzlichen Ausschalten die gleiche und entgegengesetzte EMK. Dies kann zu dauerhaften Schäden an den Komponenten führen. Daher muss eine Diode verwendet werden, um einen Rückstrom zu verhindern. Verstehen Sie hier die Funktionsweise von Relais.