تقليل استهلاك طاقة الترحيل - التثبيت مقابل تيار الالتقاط: 3 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

تتطلب معظم المرحلات تيارًا أكبر للتشغيل في البداية مما هو مطلوب لتثبيت المرحل بمجرد إغلاق جهات الاتصال. يمكن أن يكون التيار المطلوب لعقد المرحل على (تيار التثبيت) أقل بكثير من التيار الأولي المطلوب لتشغيله (تيار الالتقاط). هذا يعني أنه يمكن أن يكون هناك توفير كبير للطاقة إذا تمكنا من تصميم دائرة بسيطة لتقليل التيار الموفر إلى المرحل بمجرد تشغيله.

في هذا الدليل ، نجرب (بنجاح) مع دائرة بسيطة لإنجاز هذه المهمة لطراز واحد من مرحل 5VDC. من الواضح اعتمادًا على نوع الترحيل ، قد يلزم تعديل بعض قيم المكونات ، ولكن يجب أن تعمل الطريقة الموضحة مع معظم مرحلات التيار المستمر.

الخطوة 1: وصف التتابع

للبدء ، قمت بقياس التيار الذي يستهلكه المرحل عند عدد من الفولتية المختلفة ، كما أنني اكتشفت الجهد الذي سينقطع عنده المرحل عند خفض الجهد. من هذا يمكننا أيضًا معرفة مقاومة ملف الترحيل بجهد مختلف باستخدام R = V / I. يظل ثابتًا إلى حد ما في نطاق 137 أوم إلى 123 أوم تقريبًا. يمكنك رؤية نتائجي لهذا التتابع في الصورة.

نظرًا لأن المرحل ينخفض عند حوالي 0.9 فولت أو مع تدفق تيار من حوالي 6 إلى 7 مللي أمبير ، فإننا نهدف إلى الحصول على حوالي 1.2 فولت عبر الملف أو حوالي 9 إلى 10 مللي أمبير من التيار المتدفق في حالة التثبيت. سيعطي هذا القليل من الهامش فوق نقطة الانسحاب.

الخطوة 2: مخطط الدائرة

يتم إرفاق صورة التخطيطي. الطريقة التي تعمل بها الدائرة هي أنه عند تطبيق 5V ، يكون C1 مؤقتًا دائرة كهربائية ويتدفق التيار بحرية عبر C1 و R3 إلى قاعدة Q1. يتم تشغيل Q1 ويضع دائرة قصر مؤقتًا عبر R1. لذلك بشكل أساسي لدينا 5 فولت مطبق على ملف K1 حيث سيكون الدبوس 1 من التتابع في إمكانات الأرض تقريبًا نظرًا لأن Q1 يتم تشغيله بشكل كامل مؤقتًا.

في هذه المرحلة ، ينشط التتابع. يتم تفريغ C1 التالي من خلال R2 وسيتم تفريغ حوالي 63 ٪ بعد 0.1 ثانية لأن 100 فائق التوهج × 1000 أوم يعطي 0.1 ثانية tau أو RC وقت ثابت. (يمكنك أيضًا استخدام مكثف أصغر وقيمة مقاومة أكبر للحصول على نفس النتيجة ، على سبيل المثال 10 فائق التوهج × 10 كيلو أوم). في مرحلة ما بعد حوالي 0.1 ثانية من تشغيل الدائرة ، سيتم إيقاف Q1 والآن سيتدفق التيار عبر ملف الترحيل ومن خلال R1 إلى الأرض.

من خلال تمريننا على التوصيف ، نعلم أننا نريد أن يكون تيار التثبيت عبر الملف حوالي 9 إلى 10 مللي أمبير وأن يكون الجهد عبر الملف حوالي 1.2 فولت. من هذا يمكننا تحديد قيمة R1. مع 1.2 فولت عبر الملف ، تكون معاوقةته حوالي 128 أوم كما هو محدد أيضًا أثناء التوصيف. وبالتالي:

ريكويل = 128 أوم Rtotal = 5V / 9.5ma = 526 أوم

Rtotal = R1 + RcoilR1 = Rtotal - Rcoil

R1 = 526 - 128 = 398 أوم ، علينا استخدام أقرب قيمة قياسية مقدارها 390 أوم.

الخطوة 3: بناء اللوح

تعمل الدائرة بشكل جيد مع ثابت زمني 0.1 ثانية لـ C1 و R2. يعمل المرحل ويفك الارتباط فورًا عند تطبيق 5 فولت وإزالته ويتم تثبيته عند تطبيق 5 فولت. بقيمة 390 أوم لـ R1 ، يكون تيار التثبيت من خلال المرحل حوالي 9.5 مللي أمبير مقابل تيار الالتقاط المقاس البالغ 36.6 مللي أمبير مع تطبيق 5V الكامل على التتابع. تبلغ التوفير في الطاقة 75٪ تقريبًا عند استخدام تيار التثبيت للحفاظ على المرحل قيد التشغيل.