הפחתת צריכת החשמל ממסר - החזקת זרם איסוף מול: 3 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

רוב הממסרים דורשים יותר זרם להפעלה בתחילה מכפי שנדרש להחזיק את הממסר לאחר סגירת המגעים. הזרם הנדרש להחזקת הממסר על (זרם החזקה) יכול להיות נמוך בהרבה מהזרם ההתחלתי הנדרש להפעלתו (זרם איסוף). זה מרמז שיכול להיות חיסכון ניכר בחשמל אם נוכל לתכנן מעגל פשוט להפחתת הזרם המסופק לממסר לאחר הפעלתו.

במדריך זה אנו מתנסים (בהצלחה) במעגל פשוט לביצוע משימה זו עבור דגם אחד של ממסר 5VDC. ברור תלוי בסוג הממסר ייתכן שיהיה צורך לשנות כמה ערכי רכיבים, אך השיטה המתוארת אמורה לפעול עבור רוב ממסרי DC.

שלב 1: אפיון הממסר

כדי להתחיל, מדדתי את הזרם הנצרך על ידי הממסר במספר מתחים שונים וגם הבנתי באיזה מתח הממסר ייפול עם הורדת המתח. מכאן נוכל גם להבין את עכבת סליל הממסר במתחים שונים באמצעות R = V/I. הוא נשאר קבוע למדי בטווח של 137 אוהם עד 123 אוהם. אתה יכול לראות את התוצאות שלי עבור ממסר זה בתמונה.

מכיוון שהממסר נושר בסביבות 0.9 וולט או עם זרימת זרם של כ -6 עד 7 מאה, אנו שואפים שיהיה לנו כ -1.2 וולט לרוחב הסליל או כ -9 עד 10 מאה של זרם הזורם במצב ההחזקה. זה ייתן שולי מעט מעל נקודת הנשירה.

שלב 2: תרשים המעגל

מצורפת תמונה של הסכימה. הדרך שבה המעגל פועל היא שכאשר מופעל 5V, C1 הוא לרגע קצר וזרם זורם בחופשיות דרך C1 ו- R3 לבסיס Q1. Q1 מופעל וגורם לרגע לקצר על פני R1. כך שבעצם יש לנו 5V שהוחל על סליל K1 מכיוון שסיכה 1 של הממסר תהיה כמעט פוטנציאל קרקעית מכיוון ש- Q1 מופעל לרגע באופן מלא.

בשלב זה הממסר מופעל. C1 הבא יוצא באמצעות R2 ויהיה כ -63% משוחרר לאחר 0.1 שניות מכיוון ש 100uF x 1000 אוהם נותנים קבוע זמן טאו או RC של 0.1 שניות. (תוכל גם להשתמש בקבל קטן יותר וערך הנגד גדול יותר כדי לקבל את אותה התוצאה למשל 10uF x 10K אוהם). בשלב כלשהו בסביבות 0.1 שניות לאחר הפעלת המעגל, Q1 יכבה ועכשיו הזרם יזרום דרך סליל הממסר ודרך R1 לקרקע.

מתרגיל האפיון שלנו אנו יודעים שאנחנו רוצים שזרם ההחזקה דרך הסליל יהיה סביב 9 עד 10 ma והמתח על פני הסליל יהיה בערך 1.2V. מכאן אנו יכולים לקבוע את הערך של R1. עם 1.2V לרוחב הסליל העכבה שלו היא כ 128 אוהם כפי שנקבע גם במהלך האפיון. לכן:

סליל = 128 אוהם סיבוב = 5V/9.5ma = 526 אוהם

Rtotal = R1 + RcoilR1 = Rtotal - Rcoil

R1 = 526 - 128 = 398 אוהם עלינו להשתמש בערך הסטנדרטי הקרוב ביותר של 390 אוהם.

שלב 3: בניית לוח לחם

המעגל עובד היטב עם קבוע זמן של 0.1 שניות עבור C1 ו- R2. הממסר מופעל ומתנתק באופן מיידי כאשר מופעל והסרת 5V ננעל ונדבק כאשר מופעל 5V. עם ערך של 390 אוהם ל- R1 זרם ההחזקה דרך הממסר הוא כ -9.5 ma לעומת זרם האיסוף הנמדד של 36.6 ma כאשר 5V המלא מופעל על הממסר. חיסכון בחשמל הוא כ -75% בעת שימוש בזרם ההחזקה כדי לשמור על הממסר דולק.