Röle Güç Tüketiminin Azaltılması - Başlatma Akımına Karşı Tutma: 3 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Çoğu röle, başlangıçta harekete geçmek için, kontaklar kapandıktan sonra röleyi açık tutmak için gerekenden daha fazla akım gerektirir. Röleyi açık tutmak için gereken akım (Akım tutma), onu harekete geçirmek için gereken başlangıç akımından (Açma akımı) önemli ölçüde daha az olabilir. Bu, açıldıktan sonra bir röleye sağlanan akımı azaltmak için basit bir devre tasarlayabilirsek önemli bir güç tasarrufu olabileceği anlamına gelir.

Bu talimatta, bir 5VDC röle modeli için bu görevi gerçekleştirmek için basit bir devre ile (başarıyla) deney yapıyoruz. Açıkça röle tipine bağlı olarak bazı bileşen değerlerinin değiştirilmesi gerekebilir, ancak açıklanan yöntemin çoğu DC rölesi için çalışması gerekir.

Adım 1: Röleyi Tanımlayın

Başlamak için, röle tarafından tüketilen akımı birkaç farklı voltajda ölçtüm ve ayrıca voltaj düşürüldüğünde rölenin hangi voltajda düşeceğini anladım. Bundan R = V/I kullanarak farklı voltajlarda röle bobin empedansını da bulabiliriz. Yaklaşık 137 ohm ila 123 ohm aralığında oldukça sabit kalır. Bu röle için sonuçlarımı resimde görebilirsiniz.

Röle yaklaşık 0,9 voltta veya yaklaşık 6 ila 7 ma akım akarken düştüğü için, bobin boyunca yaklaşık 1,2 volt veya tutma durumunda akan yaklaşık 9 ila 10 ma akım olmasını hedefleyeceğiz. Bu, bırakma noktasının biraz üzerinde bir marj sağlayacaktır.

Adım 2: Devre Şeması

Şematik resmi ektedir. Devrenin çalışma şekli, 5V uygulandığında, C1'in anlık bir kısa devre olması ve akımın C1 ve R3 üzerinden Q1'in tabanına serbestçe akmasıdır. Q1 açılır ve anlık olarak R1'e kısa devre yapar. Bu nedenle, Q1'in anlık olarak tamamen açılması nedeniyle rölenin pim 1'i neredeyse toprak potansiyelinde olacağından, esasen K1 bobinine 5V uygulanmış durumdayız.

Bu noktada röle devreye girer. Sonraki C1, R2 üzerinden boşalır ve 100uF x 1000 ohm, 0,1 saniyelik bir tau veya RC zaman sabiti verdiği için 0,1 saniye sonra yaklaşık %63'ü boşalır. (Aynı sonucu elde etmek için daha küçük bir kapasitör ve daha büyük direnç değeri de kullanabilirsiniz, örneğin 10uF x 10K ohm). Devre açıldıktan yaklaşık 0,1 saniye sonra bir noktada Q1 kapanacak ve şimdi akım röle bobininden ve R1 üzerinden toprağa akacaktır.

Karakterizasyon alıştırmamızdan, bobinden geçen tutma akımının yaklaşık 9 ila 10 ma olmasını ve bobin üzerindeki voltajın yaklaşık 1,2 V olmasını istediğimizi biliyoruz. Bundan R1'in değerini belirleyebiliriz. Bobin boyunca 1.2V ile empedansı, karakterizasyon sırasında da belirlendiği üzere yaklaşık 128 ohm'dur. Yani:

Rcoil = 128 ohmRtoplam = 5V/9.5ma = 526 ohm

Rtoplam = R1 + RcoilR1 = Rtoplam - Rcoil

R1 = 526 - 128 = 398 ohm 390 ohm'luk en yakın standart değeri kullanmamız gerekiyor.

3. Adım: Breadboard Oluşturma

Devre, C1 ve R2 için 0,1 saniyelik bir zaman sabitiyle iyi çalışır. Röle, 5V uygulandığında ve çıkarıldığında hemen devreye girer ve devreden çıkar ve 5V uygulandığında kilitlenir. R1 için 390 ohm değerinde, röleden geçen tutma akımı, röleye tam 5V uygulandığında ölçülen 36,6 ma başlatma akımının aksine yaklaşık 9,5 ma'dır. Röleyi açık tutmak için tutma akımı kullanıldığında güç tasarrufu yaklaşık %75'tir.