. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Relé s ekonomickým provozem
Relé s ekonomickým provozem

Relé s ekonomickým provozem

Klasické mechanické relé má stále nezastupitelnou úlohu v elektronických obvodech. I když je v současné době k dispozici dostatečný sortiment silových polovodičových spínačů i galvanicky oddělujících součástek (optrony) , relé najdeme i v nejmodernějších konstrukcích, především ve funkci výstupních akčních členů. Svědčí o tom i neustále se rozšiřující nabídka výrobců těchto součástí. Prakticky nulový úbytek na spínacím kontaktu, velká přetížitelnost, neustále se zmenšující rozměry a ovládací příkon spolu s moderními technologiemi zvětšující spolehlivost a dobu života řadí mechanické relé k často používaným konstrukčním dílům.

V rámci úspor energie vyvstává u relé především otázka jeho vlastní spotřeby., která zvětšuje nežádoucím způsobem spotřebu celého zařízení, především v zařízeních s obvody CMOS či HCMOS – u nich spotřeba relé bývá řádově větší než spotřeba celého obvodu.

Již delší čas používám obvod, který za cenu několika přidaných vnějších součástí výrazně zmenšuje spotřebu relé. Je při tom využívám známí poznatek, že napětí, při němž relé přitáhne, je většinou značně větší než napětí při kterém relé odpadá. Princip zmenšení příkonu relé je jednoduchý – bude-li v zápětí po přítahu kotvy relé proud cívkou zmenšen kousek nad velikost potřebnou k odpadu, značně se sníží odběr a tím i příkon relé.

Schéma zapojení relé v ekonomickém provozu je uvedeno zde na obrázku. Obvod pracuje tak, že po připojení napájecího napětí se začne nabíjet kondenzátor C proudem, který protéká obvodem báze tranzistoru T. Tímto proudem se tranzistor otevře a relé přitáhne. Během krátké doby, jejíž velikost je dána časovou konstantou článku RC (R1×C), se přestane kondenzátor nabíjet a tranzistor se uzavře. Od tohoto okamžiku je cívka relé napájena pouze přes rezistor R3, který omezí proud.
Odpor R3, omezujícího proud, lze snadno vypočítat za vztahu:

Unap – napětí napájecího zdroje
Uod, Iod – napětí, proud při odpadu kotvy

Číslice 13, která se připočítává k napájecímu napětí, zvětšuje jistotu, že relé zůstane přitaženo i při kolísání napětí Unap; čím vyšší číslo, tím větší jistota, ale taky spotřeba

Pro ilustraci uvedu příklad se známým relé LUN, 24V. U tohoto relé jsem naměřil:

Napětí přítahu 13V,
            Proud přítahu
13,2mA,
            Napětí při odpadu
5,1V,
            Proud při odpadu
5mA.

Podle uvedeného vztahu jsem vypočítal odpor předřadného rezistoru 3,3 kW, zapojil jsem vše podle obrázku a naměřil že při napětí 24V odebíral obvod 5,5mA.
Příkon relé se touto úpravou zmenšil z asi 600mW (24V/25mA) na pouhých 132mW, tedy 4,5 krát !!!







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře (10):

Zobrazit starší 30 dnů (10)...

host
10. Dne 01. 02. 2012 v 03:47 zaslal host
Zrážací rezistor
Tak to mi akosi nesedí celkom... Ak sa relé napája napätím napr. 12V, tak po prechode tranzistora do nevodivého stavu vzniká úbytok napätia na rezistore preto aj strata. Takže síce cievka relé spotrebuje menej energie, ale na druhej strane aj na rezistore sa spotrebuje energia. Teda nie príkon relé, ale príkon obvodu sa znížil 4,5 krát - to len pre upresnenie.
Ale je tu ešte jedno ale - z údajov autora je jasné, že bezpečný prídržný prúd nie je ním uvádzaných 5 mA. Tých 5 mA je prúd, pri ktorom už kotva relé dokonca odpadáva. Bezpečný prídržný prúd je teda min. 13,2 mA, kedy ešte relé dokáže pritiahnuť kotvu a teda aj pridržať (aj keď pri otrasoch by možno zakmitávalo). Potom odpor rezistora R3 nie je 3k3, ale len cca 1820 ohmov, aby bolo na relé 13V.
Z údajov autora som vypočítal odpor cievky relé na cca 980 ohmov a keď k tomu prirátame odpor rezistora 1820 ohmov, tak výsledný odpor obvodu je cca 2800 ohmov. Pri napätí 24V bude obvodom pretekať prúd cca 8,57 mA a teda príkon celého obvodu bude 206 mW. Je jasné, že je to úspora takmer 3 krát, ale za cenu spoľahlivosti relé v zopnutom stave. A naviac, len pre ten konkrétny kus relé. Totiž nie každé relé rovnakého typu má aj rovnako napružené pružinky...
Ale inak chytrý nápad, pretože aj úspora povedzme 50% energie potrebnej pre dlhodobo zopnuté relé (v tomto prípade R3 cca 1k), môže byť pri batériovom napájaní veľmi významná. Pritom pre bezpečné zopnutie bude mať relé plné napájacie napätie.
A nakoniec, neviem, ale pre rýchlejšie spínanie a vypínanie relé, by bolo možno vhodnejšie na mieste tranzistora T použiť tranzistor MOSFET a podstatne znížiť kapacitu kondenzátora. A zároveň zvýšiť odpor rezistora R2, prípadne znížiť aj odpor rezistora R1. MOSFETy totiž potrebuje na elektróde G pre prechod do vodivého stavu napätie aj 4V i viac. Ale asi by to chcelo vyskúšať, len ma to napadlo...


Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
Anténa GPS 2J431 - SMA
Aktivní GPS anténa 2J431 s SMA konektorem
Skladem od 223 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007