Relee energiatarbimise vähendamine - hoides versus pikendusvoolu: 3 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Enamik releed vajavad esialgu käivitamiseks rohkem voolu kui relee sisselülitamisel pärast kontaktide sulgemist. Relee sisselülitamiseks (hoidevool) vajalik vool võib olla oluliselt väiksem kui selle käivitamiseks vajalik esialgne vool (vastuvõtuvool). See tähendab, et kui suudame kavandada lihtsa vooluahela, et vähendada releele tarnitud voolu pärast selle sisselülitamist, võib see märkimisväärselt säästa.

Selles juhendis katsetame (edukalt) lihtsa vooluahelaga selle ülesande täitmiseks ühe 5VDC relee mudeli jaoks. Sõltuvalt relee tüübist tuleb mõningaid komponendi väärtusi ilmselt muuta, kuid kirjeldatud meetod peaks töötama enamiku alalisvoolureleede puhul.

Samm: iseloomustage relee

Alustuseks mõõtsin relee poolt tarbitud voolu mitmel erineval pingel ja taipasin ka, millise pinge korral relee pinge langetamisel välja kukub. Sellest saame ka välja selgitada relee mähise impedantsi erinevatel pingetel, kasutades R = V/I. See jääb vahemikus 137 kuni 123 oomi üsna konstantseks. Minu tulemusi selle relee kohta näete pildil.

Kuna relee langeb välja umbes 0,9 volti juures või voolab umbes 6–7 ma voolu, on meie eesmärk, et mähisel oleks umbes 1,2 volti või hoideolekus voolaks umbes 9–10 ma voolu. See annab väljalangemise kohast veidi varu.

2. samm: vooluahela skeem

Skeemi pilt on lisatud. Vooluahel töötab nii, et kui rakendada 5 V, on C1 hetkeks lühis ja vool voolab vabalt läbi C1 ja R3 Q1 alusse. Q1 lülitatakse sisse ja tekitab hetkeks lühise R1 -s. Nii et sisuliselt on meil K1 mähisele rakendatud 5 V, kuna relee tihvt 1 on peaaegu maapinnal, kuna Q1 on hetkeliselt täielikult sisse lülitatud.

Sel hetkel käivitub relee. Järgmine C1 tühjeneb R2 kaudu ja 0,1 sekundi pärast tühjeneb see umbes 63%, sest 100uF x 1000 oomi annab 0,1 -sekundilise tau või RC ajakonstandi. (Sama tulemuse saamiseks võite kasutada ka väiksemat kondensaatorit ja suuremat takisti väärtust, nt 10uF x 10K oomi). Mingil hetkel umbes 0,1 sekundit pärast vooluahela sisselülitamist lülitub Q1 välja ja nüüd voolab vool läbi relee mähise ja läbi R1 maapinnale.

Oma iseloomustusharjutusest teame, et soovime, et mähist hoidev vool oleks umbes 9–10 ma ja pinge üle pooli umbes 1,2 V. Selle põhjal saame määrata R1 väärtuse. Kui mähis on üle 1, 2 V, on selle impedants umbes 128 oomi, nagu ka iseloomustamisel määratud. Niisiis:

Rcoil = 128 oomi Kokku = 5V/9,5ma = 526 oomi

Rtotal = R1 + RcoilR1 = Rtotal - Rcoil

R1 = 526 - 128 = 398 oomi Peame kasutama lähimat standardväärtust 390 oomi.

3. samm: leivaplaadi ehitamine

Ahel töötab hästi 0,1 sekundilise ajakonstandiga C1 ja R2 jaoks. Relee käivitub ja lülitub kohe välja, kui 5V on rakendatud ja eemaldatud ning 5V rakendamisel lukustub. R1 väärtusega 390 oomi on relee läbiv hoovusvool umbes 9,5 ma, erinevalt mõõdetud tõmbevoolust 36,6 ma, kui releele on rakendatud kogu 5 V. Relee sisselülitamiseks hoidmisvoolu kasutamisel on energiasääst ligikaudu 75%.