Releen virrankulutuksen vähentäminen - pito vastaanottovirran kanssa: 3 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Useimmat releet tarvitsevat aluksi enemmän virtaa kuin releen pitäminen päällä koskettimien sulkeutuessa. Releen pitämiseen tarvittava virta (pitovirta) voi olla huomattavasti pienempi kuin sen käynnistämiseen tarvittava alkuvirta (noutovirta). Tämä merkitsee sitä, että voidaan säästää huomattavasti virtaa, jos voimme suunnitella yksinkertaisen piirin releen syöttämän virran vähentämiseksi sen kytkemisen jälkeen.

Tässä ohjeessa kokeillaan (onnistuneesti) yksinkertaisella piirillä tämän tehtävän suorittamiseksi yhdelle 5VDC -releen mallille. Ilmeisesti releen tyypistä riippuen joitain komponentin arvoja on ehkä muutettava, mutta kuvatun menetelmän pitäisi toimia useimmissa tasavirtareleissä.

Vaihe 1: Kuvaa rele

Aloitin mittaamalla releen kuluttaman virran useilla eri jännitteillä ja selvittänyt myös, millä jännitteellä rele putoaa jännitteen laskiessa. Tästä voimme myös selvittää relekelan impedanssin eri jännitteillä käyttämällä R = V/I. Se pysyy melko vakiona noin 137 - 123 ohmin alueella. Näet tämän releen tulokset kuvassa.

Koska rele putoaa noin 0,9 voltin jännitteellä tai noin 6 - 7 ma: n virralla, pyrimme saamaan noin 1,2 volttia kelan poikki tai noin 9 - 10 ma virtaa pitotilassa. Tämä antaa hieman marginaalia pudotuspisteen yläpuolelle.

Vaihe 2: Piirikaavio

Kuva kaaviosta on liitteenä. Piiri toimii siten, että kun 5V on kytketty, C1 on hetkellisesti oikosulku ja virta kulkee vapaasti C1: n ja R3: n läpi Q1: n pohjaan. Q1 kytketään päälle ja aiheuttaa hetkellisen oikosulun R1: n poikki. Joten pohjimmiltaan meillä on 5V kytketty K1 -kelaan, koska releen nasta 1 on lähes maan potentiaalissa, koska Q1 on hetkellisesti täysin päällä.

Tässä vaiheessa rele aktivoituu. Seuraava C1 purkautuu R2: n kautta ja purkautuu noin 63% 0,1 sekunnin kuluttua, koska 100uF x 1000 ohmia antaa 0,1 sekunnin tau- tai RC -aikavakion. (Voit myös käyttää pienempää kondensaattoria ja suurempaa vastusarvoa saadaksesi saman tuloksen, esim. 10uF x 10K ohmia). Jossain vaiheessa noin 0,1 sekuntia piirin kytkemisen jälkeen Q1 sammuu ja nyt virta virtaa relekelan läpi ja R1: n kautta maahan.

Karakterisointiharjoituksestamme tiedämme, että haluamme, että kelan läpi kulkeva pitovirta on noin 9-10 ma ja kelan poikkijännite noin 1,2 V. Tästä voimme määrittää R1: n arvon. 1,2 V: n kelan poikki sen impedanssi on noin 128 ohmia, kuten myös karakterisoinnin aikana. Niin:

Rcoil = 128 ohmia Kokonaismäärä = 5 V/9,5 mA = 526 ohmia

Rtotal = R1 + RcoilR1 = Rtotal - Rcoil

R1 = 526-128 = 398 ohmia Meidän on käytettävä lähintä vakioarvoa 390 ohmia.

Vaihe 3: Breadboard -koonti

Piiri toimii hyvin 0,1 sekunnin aikavakiolla C1: lle ja R2: lle. Rele käynnistyy ja kytkeytyy irti välittömästi, kun 5 V kytketään ja poistetaan ja lukittuu, kun 5 V kytketään päälle. Kun arvo R1 on 390 ohmia, releen läpi kulkeva pitovirta on noin 9,5 ma, toisin kuin mitattu nousuvirta 36,6 ma, kun releeseen on kytketty täysi 5 V. Virransäästö on noin 75% käytettäessä pitovirtaa releen pitämiseksi päällä.