Reduktimi i konsumit të energjisë së stafetës - Mbajtja kundrejt rrymës së marrjes: 3 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:12

Shumica e stafetëve kërkojnë më shumë rrymë për të aktivizuar fillimisht sesa kërkohet për ta mbajtur stafetën pasi kontaktet të jenë mbyllur. Rryma e kërkuar për të mbajtur stafetën (Mbajtja e rrymës) mund të jetë shumë më e vogël se rryma fillestare e kërkuar për ta aktivizuar atë (Rryma e marrjes). Kjo nënkupton që mund të ketë një kursim të konsiderueshëm të energjisë nëse mund të krijojmë një qark të thjeshtë për të zvogëluar rrymën e furnizuar në një stafetë pasi të jetë ndezur.

Në këtë udhëzues ne eksperimentojmë (me sukses) me një qark të thjeshtë për të realizuar këtë detyrë për një model të stafetës 5VDC. Natyrisht në varësi të llojit të stafetës disa vlera të komponentit mund të duhet të modifikohen, por metoda e përshkruar duhet të funksionojë për shumicën e stafetëve DC.

Hapi 1: Karakterizoni stafetën

Për të filluar, unë mata rrymën e konsumuar nga stafeta në një numër tensionesh të ndryshme dhe gjithashtu kuptova se në çfarë tensioni do të binte stafeta pasi tensioni të ulej. Nga kjo ne gjithashtu mund të kuptojmë rezistencën e spirales së stafetës në tensione të ndryshme duke përdorur R = V/I. Mbetet mjaft konstante në intervalin afërsisht 137 ohm deri në 123 ohm. Ju mund t'i shihni rezultatet e mia për këtë stafetë në foto.

Për shkak se stafeta bie në rreth 0.9 volt ose me rreth 6 deri në 7 ma rrymë që rrjedh, ne do të synojmë që të kemi rreth 1.2 volt nëpër spirale ose rreth 9 deri në 10 ma rrymë që rrjedh në gjendje mbajtëse. Kjo do të japë pak diferencë mbi pikën e braktisjes.

Hapi 2: Diagrami i Qarkut

Një fotografi e skemës është bashkangjitur. Mënyra se si funksionon qarku është se kur aplikohet 5V, C1 është për momentin një qark i shkurtër dhe rryma rrjedh lirshëm përmes C1 dhe R3 në bazën e Q1. Q1 është ndezur dhe për një çast vendos një qark të shkurtër në R1. Pra, në thelb ne kemi 5V të aplikuar në spiralen K1 pasi kunja 1 e stafetës do të jetë në pothuajse potencialin tokësor për shkak se Q1 është ndezur plotësisht në çast.

Në këtë pikë rele aktivizohet. C1 i ardhshëm shkarkon përmes R2 dhe do të shkarkohet rreth 63% pas 0.1 sekondash sepse 100uF x 1000 ohms japin 0.1 tau të dytë ose konstante kohore RC. (Ju gjithashtu mund të përdorni një kondensator më të vogël dhe një vlerë më të madhe të rezistencës për të marrë të njëjtin rezultat p.sh. 10uF x 10K ohms). Në një moment rreth 0.1 sekonda pasi qarku është ndezur, Q1 do të fiket dhe tani rryma do të rrjedhë përmes spirales së stafetës dhe përmes R1 në tokë.

Nga ushtrimi ynë i karakterizimit ne e dimë që ne duam që rryma mbajtëse përmes spirales të jetë rreth 9 deri në 10 ma dhe tensioni në spirale të jetë rreth 1.2V. Nga kjo ne mund të përcaktojmë vlerën e R1. Me 1.2V përtej spirales, rezistenca e tij është rreth 128 Ohm siç përcaktohet gjithashtu gjatë karakterizimit. Kështu që:

Rcoil = 128 ohms Gjithsej = 5V/9.5ma = 526 ohms

Rtotal = R1 + RcoilR1 = Rtotal - Rcoil

R1 = 526 - 128 = 398 ohms Ne duhet të përdorim vlerën standarde më të afërt prej 390 ohms.

Hapi 3: Ndërtimi i tabelës së bukës

Qarku funksionon mirë me një konstante kohore 0.1 sek për C1 dhe R2. Stafeta aktivizohet dhe shkyçet menjëherë pasi 5V aplikohet dhe hiqet dhe fiket kur aplikohet 5V. Me një vlerë prej 390 ohms për R1, rryma e mbajtjes përmes stafetës është rreth 9.5 ma në krahasim me rrymën e matur të marrjes prej 36.6 ma me 5V të plotë të aplikuar në stafetë. Kursimi i energjisë është afërsisht 75% kur përdorni rrymën e mbajtjes për të mbajtur stafetën të ndezur.