นี่เป็นคำตอบที่ค่อนข้างยาว แต่ฉันได้เพิ่มรูปภาพสวย ๆ มากมายซึ่งควรจะป้องกันไม่ให้คุณหลับไป ;-)
ฉันรับรู้ถึงรีเลย์ที่มีขนาดเล็กและพวกมันเป็นผู้รักษาใหญ่ แต่ที่นี่ฉันจะพูดถึงวิธีแก้ปัญหาที่แตกต่างกันทั้งหมดสำหรับรีเลย์ที่ไม่ล็อคกันในกรณีที่คุณไม่ต้องการใช้รีเลย์รีเลย์ นั่นอาจเป็นเพราะข้อเสนอแนะหรือเหตุผลไดรฟ์ที่ซับซ้อนมากขึ้นเช่น (วิธีหนึ่งในการรับข้อเสนอแนะคือการใช้การติดต่อหนึ่งครั้งของรีเลย์สองขั้ว แต่จากนั้นคุณลดการถ่ายทอดให้เป็นขั้วเดี่ยวมีขั้วรีเลย์ 3 ขั้ว แต่มีราคาแพง)
อย่างไรก็ตามนี่เป็นเรื่องทั่วไปของคุณ ถ่ายทอด ฉันจะใช้รีเลย์นี้เพื่ออ้างอิง
ตัวต้านทานซีรีย์
วิธีที่ประหยัดและง่ายในการลดพลังงานและใช้กับรีเลย์ส่วนใหญ่ ระวังต้องใช้แรงดันไฟฟ้าในแผ่นข้อมูลบางครั้งเรียกว่า "แรงดันไฟฟ้าแบบดึง" สำหรับเวอร์ชันมาตรฐาน 12 V ของรีเลย์ด้านบนที่ 8.4 V นั่นหมายความว่ารีเลย์ 12 V จะทำงานได้เช่นกันหากคุณใช้ขั้นต่ำ 8.4 V เหตุผลของระยะห่างที่กว้างนี้คือ 12 โวลต์สำหรับรีเลย์มักจะไม่ได้รับการควบคุมและอาจแตกต่างกันไปเช่นความทนทานต่อแรงดันไฟหลัก ตรวจสอบระยะขอบใน 12 V ก่อนทำสิ่งนี้
ลองรักษาระยะขอบไว้แล้วไป 9 โวลต์รีเลย์มีความต้านทานคอยล์ 360 then จากนั้นตัวต้านทานซีรีส์ 120 Ωจะทำให้เกิดการตก 3 V และที่เหลืออีก 9 V สำหรับรีเลย์ การกระจายพลังงานคือ 300 mW แทน 400 mW, ประหยัดพลังงาน 25%,ด้วยตัวต้านทานแบบอนุกรม
ในกราฟนี้และกราฟอื่นพลังงานของโซลูชันทั่วไปจะแสดงเป็นสีน้ำเงินซึ่งเป็นค่าปกติสำหรับอินพุต 12 V และโซลูชันที่ปรับปรุงแล้วของเราเป็นสีม่วง แกน x แสดงแรงดันไฟฟ้าขาเข้า
ตัวควบคุม LDO
ด้วยตัวต้านทานซีรีย์การประหยัดพลังงานเป็นค่าคงที่ 25% อัตราส่วนของตัวต้านทานของเรา หากแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นกำลังงานจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า แต่ถ้าเราสามารถรักษาแรงดันไฟฟ้ารีเลย์ได้อย่างต่อเนื่องอิสระของแรงดันไฟฟ้าของเราพลังงานจะเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงเมื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเข้าเท่านั้น เราสามารถทำได้โดยใช้ LDO 9 V เพื่อจ่ายกำลังให้กับรีเลย์ หมายเหตุว่าเมื่อเทียบกับชุดตัวต้านทานนี้จะช่วยประหยัดพลังงานมากขึ้นที่แรงดันไฟฟ้าอินพุตที่สูงขึ้น แต่น้อยกว่าถ้าแรงดันไฟฟ้าอินพุตลดลงต่ำกว่า 12 โวลต์
ประหยัดพลังงาน: 25%
Sensitive relay
นี่เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการลดพลังงานลงอย่างมาก: ใช้ relay เวอร์ชันที่ละเอียดอ่อน รีเลย์ของเรามีให้ในรุ่นมาตรฐานซึ่งต้องการ 400 mW และรุ่นที่ละเอียดอ่อนซึ่งมีความสุขกับครึ่งหนึ่ง
ดังนั้นทำไมไม่ใช้รีเลย์อ่อนไหวเสมอไป? ประการแรกรีเลย์ไม่ทั้งหมดมีประเภทที่ละเอียดอ่อนและเมื่อพวกมันมักจะมีข้อ จำกัด เช่นไม่มีการเปลี่ยนหน้าสัมผัส (CO) หรือเปลี่ยนกระแส จำกัด พวกมันแพงกว่าเช่นกัน แต่ถ้าคุณสามารถหาแอปที่เหมาะกับใบสมัครของคุณฉันจะพิจารณาอย่างแน่นอน
ประหยัดพลังงาน: 50%
รีเลย์ 12 V ที่ 5 V
มาถึง Real Savings ™ ก่อนอื่นเราจะต้องอธิบายการใช้งาน 5 V เราเห็นแล้วว่าเราสามารถใช้งานรีเลย์ที่ 9 V เนื่องจาก "ต้องใช้แรงดันไฟฟ้า" คือ 8.4 V แต่ 5 V นั้นต่ำกว่านั้นมากดังนั้นจึงไม่เปิดใช้งานรีเลย์ อย่างไรก็ตามปรากฏว่า "ต้องใช้แรงดันไฟฟ้า" เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเปิดใช้งานรีเลย์เท่านั้น เมื่อเปิดใช้งานมันจะยังคงทำงานแม้จะมีแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่ามาก คุณสามารถลองสิ่งนี้ได้อย่างง่ายดาย เปิดรีเลย์และวาง 5 V บนขดลวดแล้วคุณจะเห็นว่ามันไม่ทำงาน ตอนนี้ปิดรายชื่อผู้ติดต่อด้วยปลายดินสอและคุณจะเห็นว่ามันยังคงปิด ยิ่งใหญ่
มีหนึ่งที่จับได้: เราจะรู้ได้อย่างไรว่าสิ่งนี้จะได้ผลสำหรับการถ่ายทอดของเรา? ไม่พูดถึง 5 V ทุกที่ สิ่งที่เราต้องการคือ "แรงดันค้าง" ของรีเลย์ซึ่งให้แรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำในการเปิดใช้งานอยู่และน่าเสียดายที่มักถูกละเว้นในเอกสารข้อมูล ดังนั้นเราจะต้องใช้พารามิเตอร์อื่น: "ต้องปล่อยแรงดันไฟฟ้า" นั่นคือแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่รีเลย์จะรับประกันปิด สำหรับรีเลย์ 12 โวลต์ของเราคือ 0.6 โวลต์ซึ่งต่ำมาก "แรงดันไฟฟ้าค้าง" มักจะสูงกว่าเพียงเล็กน้อยเช่น 1.5 V หรือ 2 V ในหลาย ๆ กรณีที่ 5 V มีค่าความเสี่ยง ไม่ใช่ถ้าคุณต้องการใช้งานอุปกรณ์ 10k / ปีโดยไม่ปรึกษาผู้ผลิตรีเลย์ คุณอาจได้รับผลตอบแทนมากมาย
ดังนั้นเราจึงต้องการแรงดันไฟฟ้าสูงเพียงช่วงเวลาสั้น ๆ และจากนั้นเราสามารถตั้งค่าได้ 5 โวลต์ซึ่งสามารถทำได้อย่างง่ายดายด้วยวงจร RC ขนานในซีรีย์กับรีเลย์ เมื่อรีเลย์ถูกเปิดบนตัวเก็บประจุจะถูกปล่อยออกและดังนั้นจึงลัดวงจรตัวต้านทานแบบขนานเพื่อให้ 12 โวลต์เต็มข้ามขดลวดและสามารถเปิดใช้งานได้ จากนั้นตัวเก็บประจุจะถูกประจุและจะมีแรงดันตกคร่อมตัวต้านทานซึ่งจะลดกระแส
นี่เป็นเหมือนในตัวอย่างแรกของเราเท่านั้นจากนั้นเราไปหาแรงดันคอยล์ 9 V ตอนนี้เราต้องการเครื่องคิดเลข 5 V. ! 5 V ทั่วขดลวดของ 360 Ωคือ 13.9 mA จากนั้นตัวต้านทานควรจะ (12 V - 5 V) /13.9 mA = 500 Ω ก่อนที่เราจะสามารถหาค่าของตัวเก็บประจุเราต้องศึกษาแผ่นข้อมูลอีกครั้ง: เวลาใช้งานสูงสุดคือ 10 ms สูงสุด นั่นหมายความว่าตัวเก็บประจุควรชาร์จช้าพอที่จะยังคงมี 8.4 V ในขดลวดหลังจาก 10 มิลลิวินาที นี่คือสิ่งที่แรงดันไฟฟ้าของขดลวดในช่วงเวลาที่ควรมีลักษณะ:
ค่า R สำหรับค่าคงที่เวลา RC คือ 500 Ωขนานกับขดลวด 360 Ωเนื่องจากThévenin นั่นคือ 209 Ω สมการของกราฟคือ
VCOIL=5V+7V⋅e−tRC
ด้วย = 8.4 V, = 10 ms และ = 209 Ωเราสามารถหาค่าและหาค่าขั้นต่ำ 66 µF ลองใช้ 100 µF t R CVCOILtRC
ดังนั้นในสถานะคงที่เราจึงมีความต้านทาน 860 instead แทน 360 Ω เรากำลังประหยัด 58%
12 V relay ที่ 5 V, reprise
วิธีการแก้ปัญหาต่อไปนี้ช่วยให้เราประหยัดได้เหมือนกันที่ 12 V แต่ด้วยตัวปรับแรงดันไฟฟ้าเราจะรักษาแรงดันที่ 5 V แม้ว่าแรงดันอินพุตจะเพิ่มขึ้น
จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อเราปิดสวิตช์ C1 ได้รับการชาร์จอย่างรวดเร็วถึง 4.3 V ผ่าน D1 และ R1 ในเวลาเดียวกัน C2 จะถูกเรียกเก็บเงินผ่าน R2 เมื่อถึงเกณฑ์ของสวิตช์แบบอะนาล็อกสวิตช์ใน IC1 จะสลับและขั้วลบของ C1 จะเชื่อมต่อกับ +5 V เพื่อให้ขั้วบวกไปที่ 9.3 V ซึ่งเพียงพอสำหรับการถ่ายทอดเพื่อเปิดใช้งานและหลังจาก C1 ถูกปล่อยออกมา รีเลย์ขับเคลื่อนโดย 5 V ถึง D1
แล้วเราจะได้อะไร? เรามี 5 V / 360 Ω = 14 mA ผ่านรีเลย์และมาจาก 12 V ผ่าน LM7805 หรือคล้ายกันที่ 167 mW แทนที่จะเป็น 400 mW
ประหยัดพลังงาน: 58%
12 V relay ที่ 5 V, reprise 2
เราสามารถทำได้ดียิ่งขึ้นโดยใช้ SMPS เพื่อรับ 5 V ของเราจากแหล่งจ่ายไฟ 12 V ของเรา เราจะใช้วงจรเดียวกันกับสวิตช์แบบอะนาล็อก แต่เราจะประหยัดได้มากขึ้น ที่ SMPS มีประสิทธิภาพ 90% เรามี(!) ประหยัดพลังงาน
(กราฟที่สร้างด้วย Mathematica)