Interruptor Flip Flop

Funcionamiento del circuito

Este circuito utiliza un temporizador NE555 configurado como un flip-flop biestable para controlar un relé mediante un transistor NPN (2N3904). Al presionar el botón (SW1), el estado del relé cambia (ON/OFF) alternadamente. El relé puede activar o desactivar una carga externa conectada a su conmutador.

Explicación paso a paso:

1. Fuente de alimentación

• El circuito está alimentado por una fuente de 12V DC.

• Este voltaje es utilizado tanto por el temporizador NE555 como por el relé.

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2. Configuración del NE555

El NE555 está configurado en modo biestable. Los pines relevantes son:

• Pin 1 (GND): Conectado a tierra.

• Pin 8 (VCC): Conectado a +12V DC.

• Pin 4 (RESET): Conectado a +12V para habilitar el funcionamiento continuo del IC.

• Pin 5 (CONTROL): Estabilizado mediante un capacitor (C2 = 10nF) conectado a tierra para evitar ruido.

• Pin 2 (TRIGGER): Se activa al recibir un pulso bajo (por debajo de 1/3 de VCC).

• Pin 6 (THRESHOLD): Junto con el pin 2, define el estado del flip-flop.

• Pin 3 (OUTPUT): Salida que controla el transistor Q1.

3. Entrada de control (SW1, R1, R2, y C1)

• SW1: Botón pulsador que actúa como la entrada de control. Al presionarlo, genera un pulso de baja tensión hacia el pin 2 (TRIGGER).

• R1 y C1: Forman un filtro RC para evitar rebotes del botón. R1 (220kΩ) limita la corriente, mientras que C1 (220nF) suaviza las fluctuaciones.

• R2 (10kΩ): Mantiene el pin 2 normalmente en un estado alto, evitando activaciones accidentales.

Cuando se presiona SW1, el pin 2 recibe un pulso bajo, activando el flip-flop interno del NE555.

4. Salidas del NE555

• Cuando el flip-flop cambia de estado, la salida del pin 3 cambia entre ALTO (+12V) y BAJO (0V).

• Este cambio controla la activación del transistor Q1.

5. Control del transistor Q1

• Q1 (2N3904): Actúa como un interruptor para controlar el relé.

  • Base: Conectada al pin 3 del NE555 a través de una resistencia de base (R4 = 220Ω). Esto limita la corriente de base para proteger el transistor.

  • Colector: Conectado al relé (RL1) y a un diodo de protección (D1).

  • Emisor: Conectado a tierra.

Cuando el pin 3 del NE555 está en estado ALTO, el transistor entra en saturación, permitiendo que fluya corriente desde el colector al emisor y activando el relé.

6. Relé y diodo de protección (RL1 y D1)

• RL1: Relé de 12V que conmuta una carga externa cuando está activado.

• D1 (1N4004): Diodo en paralelo al relé para proteger al transistor de picos de voltaje generados por la bobina del relé al desactivarse (pico inductivo).

7. Funcionamiento del flip-flop

• Cada vez que se presiona SW1, el estado del flip-flop cambia (ON/OFF).

• En el estado ON, el pin 3 del NE555 está alto, activando el transistor y energizando el relé.

• En el estado OFF, el pin 3 está bajo, desactivando el transistor y desenergizando el relé.

Resumen del flujo de operación:

1. Estado inicial: Relé desactivado, pin 3 bajo.

2. Pulsar SW1: Genera un pulso bajo en el pin 2, cambiando el estado del flip-flop.

3. Pin 3 alto: Activa el transistor Q1, energizando el relé.

4. Pulsar SW1 nuevamente: Invierte el estado del flip-flop, desactivando el relé.