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2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03
A maioria dos relés requer mais corrente para atuar inicialmente do que o necessário para manter o relé ligado depois que os contatos foram fechados. A corrente necessária para manter o relé ligado (corrente de retenção) pode ser substancialmente menor do que a corrente inicial necessária para acioná-lo (corrente de pickup). Isso implica que pode haver uma economia de energia considerável se pudermos projetar um circuito simples para reduzir a corrente fornecida a um relé depois de ligado.
Neste instrutível, experimentamos (com sucesso) um circuito simples para realizar essa tarefa para um modelo de relé 5 VCC. Obviamente, dependendo do tipo de relé, alguns valores de componentes podem ter que ser modificados, mas o método descrito deve funcionar para a maioria dos relés CC.
Etapa 1: caracterizar o relé
Para começar, medi a corrente consumida pelo relé em várias tensões diferentes e também descobri em que tensão o relé cairia quando a tensão fosse reduzida. A partir disso, também podemos descobrir a impedância da bobina do relé em diferentes tensões usando R = V / I. Ele permanece razoavelmente constante na faixa de aproximadamente 137 ohm a 123 ohm. Você pode ver meus resultados para este relé na imagem.
Como o relé cai em cerca de 0,9 volts ou com cerca de 6 a 7 ma de corrente fluindo, nosso objetivo é ter cerca de 1,2 volts na bobina ou cerca de 9 a 10 ma de corrente fluindo no estado de espera. Isso dará um pouco de margem acima do ponto de desistência.
Etapa 2: O Diagrama de Circuito
Uma imagem do esquema está anexada. A maneira como o circuito funciona é que quando 5 V são aplicados, C1 é momentaneamente um curto-circuito e a corrente flui livremente através de C1 e R3 para a base de Q1. Q1 é ligado e momentaneamente coloca um curto-circuito em R1. Então, essencialmente, temos 5 V aplicados à bobina K1, pois o pino 1 do relé estará quase no potencial de terra devido ao Q1 estar momentaneamente totalmente ligado.
Neste ponto, o relé atua. O próximo C1 descarrega através de R2 e será descarregado cerca de 63% após 0,1 segundos porque 100uF x 1000 ohms fornecem uma tau de 0,1 segundo ou constante de tempo RC. (Você também pode usar um capacitor menor e um valor de resistor maior para obter o mesmo resultado, por exemplo, 10uF x 10K ohms). Em algum ponto, cerca de 0,1 segundos após o circuito ter sido ligado, Q1 desligará e agora a corrente fluirá através da bobina do relé e através de R1 para o aterramento.
Pelo nosso exercício de caracterização, sabemos que queremos que a corrente de retenção através da bobina seja em torno de 9 a 10 ma e a tensão através da bobina seja de cerca de 1,2V. A partir disso, podemos determinar o valor de R1. Com 1,2 V na bobina, sua impedância é de cerca de 128 ohms, conforme também determinado durante a caracterização. Então:
Rcoil = 128 ohmsRtotal = 5V / 9,5ma = 526 ohms
Rtotal = R1 + Rcoil R1 = Rtotal - Rcoil
R1 = 526 - 128 = 398 ohms Precisamos usar o valor padrão mais próximo de 390 ohms.
Etapa 3: construção do breadboard
O circuito funciona bem com uma constante de tempo de 0,1 seg para C1 e R2. O relé atua e desengata imediatamente quando 5 V é aplicado e removido e trava quando 5 V é aplicado. Com um valor de 390 ohms para R1, a corrente de retenção através do relé é de cerca de 9,5 ma, em oposição à corrente de pick up medida de 36,6 ma com os 5 V completos aplicados ao relé. A economia de energia é de aproximadamente 75% ao usar a corrente de retenção para manter o relé ligado.
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