Reducerea consumului de energie al releului - Menținerea față de curentul de preluare: 3 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Majoritatea releelor necesită mai mult curent pentru a acționa inițial decât este necesar pentru a menține releul pornit după ce contactele s-au închis. Curentul necesar pentru a menține releul pornit (curentul de menținere) poate fi substanțial mai mic decât curentul inițial necesar pentru acționarea acestuia (curent de preluare). Acest lucru implică faptul că poate exista o economie considerabilă de energie dacă putem proiecta un circuit simplu pentru a reduce curentul furnizat unui releu odată ce acesta a fost pornit.

În acest instructable experimentăm (cu succes) cu un circuit simplu pentru a realiza această sarcină pentru un model de releu 5VDC. Evident, în funcție de tipul de releu, este posibil ca unele valori ale componentelor să fie modificate, dar metoda descrisă ar trebui să funcționeze pentru majoritatea releelor de curent continuu.

Pasul 1: Caracterizați releul

Pentru început, am măsurat curentul consumat de releu la o serie de tensiuni diferite și, de asemenea, mi-am dat seama la ce tensiune ar cădea releul la scăderea tensiunii. Din aceasta putem afla, de asemenea, impedanța bobinei releului la diferite tensiuni folosind R = V / I. Rămâne destul de constant în intervalul de aproximativ 137 ohmi la 123 ohmi. Puteți vedea rezultatele mele pentru acest releu în imagine.

Deoarece releul scade la aproximativ 0,9 volți sau cu aproximativ 6 până la 7 ma curent curent, ne vom propune să avem aproximativ 1,2 volți peste bobină sau aproximativ 9 până la 10 ma curent curgând în starea de reținere. Acest lucru va oferi un pic de marjă peste punctul de abandon.

Pasul 2: Diagrama circuitului

Este atașată o imagine a schemei. Modul în care funcționează circuitul este că atunci când se aplică 5V, C1 este momentan un scurtcircuit și curentul circulă liber prin C1 și R3 în baza Q1. Q1 este pornit și pune momentan un scurtcircuit pe R1. Deci, în esență, avem 5V aplicat la bobina K1, deoarece pinul 1 al releului va fi aproape potențial la sol, deoarece Q1 este momentan complet pornit.

În acest moment, releul acționează. Următorul C1 se descarcă prin R2 și va fi descărcat cu aproximativ 63% după 0,1 secunde, deoarece 100uF x 1000 ohmi dau o constantă de timp de 0,1 secunde tau sau RC. (Puteți utiliza, de asemenea, un condensator mai mic și o valoare a rezistenței mai mare pentru a obține același rezultat, de exemplu 10uF x 10K ohmi). La un moment dat la aproximativ 0,1 secunde după ce circuitul a fost pornit, Q1 se va opri și acum curentul va curge prin bobina releului și prin R1 la masă.

Din exercițiul nostru de caracterizare știm că dorim ca curentul de reținere prin bobină să fie de aproximativ 9-10 ma și tensiunea pe bobină să fie de aproximativ 1,2V. Din aceasta putem determina valoarea lui R1. Cu 1,2V peste bobină, impedanța sa este de aproximativ 128 ohmi, așa cum se determină și în timpul caracterizării. Asa de:

Bobină = 128 ohmi Total = 5V / 9,5ma = 526 ohmi

Rtotal = R1 + RcoilR1 = Rtotal - Rcoil

R1 = 526 - 128 = 398 ohmi Trebuie să folosim cea mai apropiată valoare standard de 390 ohmi.

Pasul 3: Breadboard Build

Circuitul funcționează bine cu o constantă de timp de 0,1 secunde pentru C1 și R2. Releul se acționează și se decuplează imediat când 5V este aplicat și îndepărtat și se blochează când se aplică 5V. Cu o valoare de 390 ohmi pentru R1, curentul de reținere prin releu este de aproximativ 9,5 ma, spre deosebire de curentul de preluare măsurat de 36,6 ma, cu 5V complet aplicat releului. Economisirea energiei este de aproximativ 75% atunci când utilizați curentul de menținere pentru a menține releul pornit.