非常灯回路-抵抗器、ダイオード、コンデンサの機能は何ですか？

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

私はインターネットでこの回路を見つけました。この場合、AC電源がオフのときに電球が点灯し、AC電源が存在するときに電球が消灯します。したがって、これは非常灯回路として機能します。

AC電源が利用可能な場合、Q1がオフまたはカットオフ領域にあるため、Q2もオフであることがわかりました。したがって、電球は点灯しません。

さらに、AC電源が使用できない場合、Q1はオン状態または飽和領域になります。その結果、Q2はアクティブ領域にあり、アンプとして機能し、電球を点灯させます。

しかし、私が理解できないのは、回路内の抵抗、コンデンサ、ダイオードの正確な使用法です。そのうちの1つでも削除すると、上記のように回路が機能しなくなることを理解していますが、その理由を理解できません。

注：この回路のシミュレーションをMultisimで実行しました。これにより、AC電源がオンの場合とオフの場合の両方でQ1とQ2の動作モードを確認できました。

AC電源が利用可能な場合、D2は半波整流器です。結果のDCは、バッテリーV1からR4を充電します。R4は充電電流を制限します。

D1は半波整流器としても機能します。ラインサイクルごとに1回C1を充電します。これにより、Q1のベースが高く保たれ、Q1のベースが外れます。これにより、Q2がオフになり、ランプがオフになります。

ACが存在しない場合、R2はC1を放電し、最終的にQ1をオンにするのに十分なほど低くなります。これでQ2がオンになり、ランプがオンになります。ここで、R4はQ1からQ2のベースへの電流を制限します。

Q1のベースの電圧が定常状態に達すると、C1は機能を実行しなくなります。これは、電力線のピーク間でこれが発生しないように、光の照射を十分に遅らせることです。結局のところ、AC電圧は電源ラインサイクルごとに2回「オフ」です。

Q2は完全にオンまたはオフです。オンの場合、飽和しているため、CE電圧はおそらく200〜500 mVです。飽和状態では、ベース電流はコレクタ電流をサポートするために必要な電流よりも高くなります。この場合、ベース電流はコレクタ電流よりも少し低くなります。Q2は、制御されているものよりも高い電流を切り替えますが、ほとんどが電流制御スイッチのように機能しています。

R4は二重の役割を果たし、電源がオフのときはQ2のベース電流を制限し、電源がオンのときはバッテリーの充電電流を制限します。100オームと6Vは、Q2のベース電流が50mA領域になり、飽和しやすくなることを意味しますが、R2は、結果として生じる熱を放散するサイズにする必要があります。この電流はランプに流れる電流とほぼ同じであるため、Q2sベース接続に抵抗を追加してベース電流を多分6mA程度に制限することで、電池寿命の効率を改善できることにも注意してください。

D2のポイントの一部は、バッテリーからの電力が回路を介して「逆方向」に流れてC1を充電できる場所に流れないようにすることです。これにより、AC電源がオフの場合でもランプが点灯しなくなります。