यह काफी लंबा उत्तर बन रहा है, लेकिन मैंने बहुत सारी सुंदर तस्वीरें जोड़ीं, जो आपको सोते रहने से बचना चाहिए ;-)
मैं bistable रिले के बारे में जानता हूं, और वे बड़े बचतकर्ता हैं, लेकिन यहां मैं एक ही गैर-लैचिंग रिले के लिए सभी समाधानों पर चर्चा करूंगा, यदि आप एक लैचिंग रिले का उपयोग नहीं करना चाहते हैं। उदाहरण के लिए, प्रतिक्रिया या अधिक जटिल ड्राइव कारणों के लिए हो सकता है। (प्रतिक्रिया प्राप्त करने का एक तरीका दोहरी पोल रिले के एक संपर्क का उपयोग करके है, लेकिन फिर आप इसे एक एकल ध्रुव रिले में कम कर देते हैं। तीन ध्रुव रिले मौजूद हैं, लेकिन महंगे हैं।)
वैसे भी, यह आपके सामान्य, कम लागत वाले आश्चर्यजनक के बारे में है। रिले। मैं संदर्भ के लिए इस रिले का उपयोग करूंगा ।
श्रृंखला अवरोधक
शक्ति को कम करने के लिए एक सस्ता और सरल तरीका, और अधिकांश रिले पर लागू होता है। डेटाशीट में वोल्टेज को संचालित करने के लिए देखें , जिसे कभी-कभी "पुल-इन वोल्टेज" कहा जाता है। उपरोक्त V के 12 V मानक संस्करण के लिए 8.4 V है। इसका मतलब है कि यदि आप न्यूनतम 8.4 V को लागू करते हैं तो 12 V रिले भी काम करेगा। इस विस्तृत मार्जिन का कारण यह है कि रिले के लिए 12 वी को अक्सर विनियमित नहीं किया जाता है, और उदाहरण के लिए, मुख्य वोल्टेज सहिष्णुता के साथ भिन्न हो सकते हैं। ऐसा करने से पहले 12 वी पर मार्जिन की जांच करें।
चलो कुछ मार्जिन रखते हैं और 9 वी के लिए जाते हैं। रिले में 360 then का कॉइल प्रतिरोध है, फिर 120 cause सीरीज़ रोकनेवाला 3 वी ड्रॉप का कारण होगा, और रिले के लिए 9 वी शेष है। बिजली अपव्यय 400 mW के बजाय 300 mW है, एक 25% बिजली की बचत, बस एक श्रृंखला रोकनेवाला के साथ।
इसमें और दूसरे ग्राफ़ में सामान्य समाधान की शक्ति को नीले रंग में दिखाया गया है, 12 वी इनपुट के लिए सामान्यीकृत किया गया है, और बैंगनी में हमारा बेहतर समाधान है। एक्स-अक्ष इनपुट वोल्टेज दिखाता है।
एलडीओ नियामक
श्रृंखला अवरोधक के साथ बिजली की बचत लगातार 25% है, हमारे प्रतिरोधों का अनुपात। यदि वोल्टेज बढ़ेगा तो बिजली चतुर्भुज रूप से बढ़ जाएगी। लेकिन अगर हम रिले वोल्टेज को स्थिर रख सकते हैं, तो हमारी बिजली आपूर्ति वोल्टेज के स्वतंत्र, बिजली केवल बढ़ते इनपुट वोल्टेज के साथ रैखिक रूप से बढ़ेगी। हम रिले को बिजली देने के लिए एक 9 वी एलडीओ का उपयोग करके ऐसा कर सकते हैं। ध्यान दें कि श्रृंखला अवरोधक की तुलना में यह उच्च इनपुट वोल्टेज पर अधिक बिजली बचाता है, लेकिन अगर इनपुट वोल्टेज 12 वी से नीचे गिरता है।
बिजली की बचत: 25%।
संवेदनशील रिले
यह शक्ति को कम करने का सबसे सरल तरीका है: रिले के संवेदनशील संस्करण का उपयोग करें। हमारा रिले एक मानक संस्करण में उपलब्ध है, जिसे 400 mW की आवश्यकता है, और एक संवेदनशील संस्करण जो इसके आधे भाग से खुश है।
तो हमेशा संवेदनशील रिले का उपयोग क्यों न करें? सबसे पहले, सभी रिले संवेदनशील प्रकारों में नहीं आते हैं, और जब वे करते हैं तो अक्सर प्रतिबंध होते हैं, जैसे कोई परिवर्तन नहीं (सीओ) संपर्क, या एक सीमित स्विचिंग चालू। वे और अधिक महंगे हैं। लेकिन अगर आप एक ऐसा आवेदन पा सकते हैं जो आपके आवेदन पर फिट बैठता है तो मैं निश्चित रूप से इस पर विचार करूंगा।
बिजली की बचत: 50%।
5 वी पर 12 वी रिले
यहां हमें वास्तविक बचत ™ में मिलती है। पहले हमें 5 वी ऑपरेशन की व्याख्या करनी होगी। हमने पहले ही देखा कि हम 9 वी पर रिले को संचालित कर सकते हैं, क्योंकि "वोल्टेज को संचालित करना चाहिए" 8.4 वी था। लेकिन 5 वी इससे काफी कम है, इसलिए यह रिले को सक्रिय नहीं करेगा। हालांकि, यह प्रतीत होता है कि "वोल्टेज को संचालित करना चाहिए" केवल रिले को सक्रिय करने के लिए आवश्यक है ; एक बार सक्रिय होने के बाद यह बहुत कम वोल्टेज पर भी सक्रिय रहेगा। इसे आप आसानी से आजमा सकते हैं। रिले खोलें और 5 V को कॉइल पर रखें, और आप देखेंगे कि यह सक्रिय नहीं होता है। अब एक पेंसिल की नोक के साथ संपर्क बंद करें और आप देखेंगे कि यह बंद रहता है। महान।
एक पकड़ है: हम कैसे जानते हैं कि यह हमारे रिले के लिए काम करेगा? इसमें कहीं भी 5 V का जिक्र नहीं है। हमें जिस चीज़ की आवश्यकता है वह है रिले का "होल्ड वोल्टेज", जो सक्रिय रहने के लिए न्यूनतम वोल्टेज देता है, और दुर्भाग्य से यह अक्सर डेटासेट में छोड़ा जाता है। तो हमें एक और पैरामीटर का उपयोग करना होगा: "वोल्टेज जारी करना होगा"। वह अधिकतम वोल्टेज है जिस पर रिले स्विच बंद होने की गारंटी देगा। हमारे 12 वी रिले के लिए यह 0.6 वी है, जो वास्तव में कम है। "होल्ड वोल्टेज" आमतौर पर केवल थोड़ा अधिक होता है, जैसे 1.5 वी या 2 वी। कई मामलों में 5 वी जोखिम के लायक है। नहीं यदि आप रिले के निर्माता से परामर्श के बिना डिवाइस का एक 10k / वर्ष उत्पादन चलाना चाहते हैं; आपके पास बहुत सारे रिटर्न हो सकते हैं।
इसलिए हमें केवल बहुत कम समय के लिए उच्च वोल्टेज की आवश्यकता होती है, और फिर हम 5 वी के लिए व्यवस्थित कर सकते हैं। यह रिले के साथ श्रृंखला में समानांतर आरसी सर्किट के साथ आसानी से प्राप्त किया जा सकता है। जब रिले को संधारित्र पर स्विच किया जाता है, तो उसे डिस्चार्ज किया जाता है और इसलिए समांतर प्रतिरोधक को शॉर्ट-सर्किट करता है, ताकि पूरे 12 वी कॉइल के पार हो और यह सक्रिय हो सके। संधारित्र तब चार्ज हो जाता है और रोकनेवाला भर में एक वोल्टेज ड्रॉप होगा जो वर्तमान को कम करता है।
यह हमारे पहले उदाहरण में है, तभी हम 9 वी का तार वोल्टेज के लिए गए थे, अब हम 5 वी। कैलकुलेटर चाहते हैं! कॉइल के 360 5 के पार 5 V 13.9 mA है, तो प्रतिरोधक (12 V - 5 V) / 13.9 mA = 500's होना चाहिए। इससे पहले कि हम संधारित्र के लिए मान पा सकें, हमें एक बार फिर डेटाशीट से परामर्श करना होगा: अधिकतम संचालित समय 10 एमएस अधिकतम है। इसका मतलब है कि संधारित्र को धीमी गति से चार्ज करना चाहिए फिर भी 10 एमएस के बाद कॉइल भर में 8.4 वी है। यह समय के साथ कुंडल का वोल्टेज कैसा दिखना चाहिए:
आरसी समय स्थिरांक के लिए आर मान कॉइल के 360 RC के समानांतर 500 RC है, जो थ्वेनिन के कारण है। वह 209 Ω है। ग्राफ का समीकरण है
VCOIL=5V+7V⋅e−tRC
VCOILtRC
इसलिए स्थिर अवस्था में हमारे पास 360 360 के बजाय 860 have प्रतिरोध है। हम 58% बचा रहे हैं ।
12 वी 5 वी पर रिले, आश्चर्यचकित करें
निम्न समाधान हमें 12 वी पर एक ही बचत देता है, लेकिन वोल्टेज नियामक के साथ हम वोल्टेज 5 वी पर रखेंगे, भले ही इनपुट वोल्टेज में वृद्धि हो।
जब हम स्विच बंद करते हैं तो क्या होता है? C1 D1 और R1 के माध्यम से 4.3 V तक जल्दी चार्ज हो जाता है। उसी समय सी 2 आर 2 के माध्यम से चार्ज हो जाता है। जब एनालॉग स्विच का थ्रेशोल्ड IC1 में स्विच तक पहुंच जाएगा, और C1 का नेगेटिव पोल +5 V से कनेक्ट हो जाएगा, ताकि पॉजिटिव पोल 9.3 V पर चला जाए। रिले को सक्रिय करने के लिए पर्याप्त है, और C1 के डिस्चार्ज होने के बाद। रिले को 5 वी द्वारा डी 1 के माध्यम से संचालित किया जाता है।
तो हमारा क्या फायदा? हमारे पास रिले के माध्यम से 5 वी / 360 14 = 14 एमए है, और एलएम 7805 के माध्यम से 12 वी से आ रहा है या 400 मेगावाट के बजाय 167 मेगावाट है।
बिजली की बचत: 58%।
12 वी 5 वी पर रिले, 2 पुनरावृत्ति 2
हम अपने 12 वी बिजली की आपूर्ति से 5 वी प्राप्त करने के लिए एसएमपीएस का उपयोग करके और भी बेहतर कर सकते हैं। हम एनालॉग स्विच के साथ एक ही सर्किट का उपयोग करेंगे, लेकिन हम बहुत अधिक बचत करेंगे। 90% कुशल SMPS में हमारे पास 80% (!) बिजली की बचत है ।
(गणित के साथ बनाए गए रेखांकन)