Por favor, alguien puede explicar el propósito tanto del transistor y el diodo en este circuito de arranque suave
El diodo está ahí para descargar C2 a través de la bombilla cuando se desconecta la batería.
La descarga de C2 "reinicia" el circuito de arranque suave. Cuando C2 está descargado y se aplica el voltaje de la batería, el LM317 emite algo de voltaje en su salida (pin 2) esto eleva el voltaje en el emisor del transistor PNP. Como C2 está descargado, la base del PNP está todavía a 0 voltios (asumo que la conexión negativa de la batería es tierra, desafortunadamente no hay ningún símbolo de tierra dibujado en este esquema).
Por lo tanto, habrá cierta tensión entre la base y el emisor del PNP que lo encenderá. Eso limitará la tensión en el emisor del PNP a unos 0,7 V.
El LM317 intenta mantener 1,25 V entre sus patillas 1 (ADJ) y 2 (OUT) por lo que la tensión de salida está ahora limitada a unos 0,7 V + 1,25 V = 1,95 V. Mientras no se cargue el C2.
Sin embargo, R3 cargará C2 por lo que el voltaje a través de C2 aumentará, el voltaje de salida del LM317 aumentará con él. El transistor PNP se comporta como un tampón de tensión Tampón (copia, con un desplazamiento de 0,7 V hacia arriba debido a Vbe) la tensión en C2 a la entrada ADJ (pin 1) del LM317. El voltaje de salida será entonces aproximadamente: Vout = 1.95 V + V(C2).
La carga de C2 se detiene cuando se alcanza la tensión de salida normal (fijada por R1 y R2), entonces la tensión en el pin 1 del LM317 ya no aumentará. Entonces casi no fluirá corriente a través del PNP y C2 se cargará a la misma tensión que el pin ADJ del LM317.
Cuando se desconecta la batería, C2 debe descargarse rápidamente para que el circuito esté listo para la siguiente puesta en marcha. Esta descarga la realiza el diodo. Sin el diodo C2 tendría que descargarse a través de R3 y el resto del circuito. Esto llevaría un tiempo ya que R3 tiene un valor alto. A través del diodo, la descarga es casi "inmediata".
Sólo para ver si puedo entender mejor... ¿Sería la relación entre R1/R3 determinar la "velocidad" del arranque suave? (así como la capacitancia de C2, pero si eso es fijo)
@StianYttervik La velocidad de rampa de la tensión sólo está determinada por R3 y C2. R1/R2 sólo establece la tensión de salida de nivel final. Si R1/R2 se cambia de tal manera que Vout se incrementa entonces el tiempo de rampa aumenta, pero no la "tasa". Llegar a la tensión final se hace con la misma velocidad (R3, C2) pero se tarda más en llegar (R1/R2).
Al principio, C2 no está cargado, por lo que la base del transistor está a masa y el transistor es conductor (su resistencia R es baja). Esto significa que la relación R2/R que domina el comportamiento del LM317 aquí es alta y el LM317 casi no conduce. A medida que C2 se carga, el transistor es cada vez menos conductor y la relación R2/R es cada vez menor, lo que hace que el LM317 sea cada vez más conductor. Finalmente, el transistor no conduce y el comportamiento del LM317 está dominado por la relación R2/R1, que fija la tensión de salida final. El diodo puede estar aquí para proteger el LM317 de alguna corriente inversa (pero no veo qué corriente), o más probablemente para descargar C2 después de apagar.
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Este circuito exacto (algunos valores de resistencia cambiado), junto con una descripción de cómo funciona aparece en la hoja de datos para el LM317