Намаляване на мощността, консумирана от релето - Захранващи устройства - Pridnestrovskiyрадиолюбителски портал
Задачата за намаляване на мощността, консумирана от релето в статичен режим, не губи значението си за разработчиците на електронно оборудване. Използването на модерна елементна база позволява да се постави на платката компактно устройство за управление на релето, което позволява минимизиране на консумираната от него мощност.
На фиг. 1 показва схема, която ви позволява да управлявате намотката на електромагнитно реле с номинално захранващо напрежение 6 V.
За надеждна работа на релето, първо към него се подава пълно напрежение, а след това се намалява до задържащо напрежение от приблизително 3,3 V. Посоченият алгоритъм за управление намалява консумацията на енергия на релето приблизително четири пъти.
За управление на релето се използва превключваемият кондензаторен преобразувател на напрежение MAX1681 [1], произведен от Maxim/Dallas. Този производител произвежда друг чип от същата серия - MAX1680 [1], който се различава само по някои показатели.
Основни технически параметри на MAX1681
Чиповете MAX1681 и MAX1680 могат да инвертират или удвоят входното напрежение. Честотата на превключване е избираема - 500 kHz/1 MHz за MAX1681 и 125/250 kHz за MAX 1680.
Предимството на тези микросхеми е възможността за използване на изходни "входни и комутирани кондензатори с малък капацитет - съответно 1 и 4,7 uF за MAX1681 и MAX1680.
Захранващото напрежение на целия възел (+Uпит) е 3,3 V. Преобразувателят осигурява инверсията му така, че да се получи напрежение от 6 V, необходимо за включване на релето. Когато към резистора R1 се приложи ниско напрежение, транзисторът VT1 се включва, коетокара преобразувателя да се включи и да генерира напрежение от около -3 V на изхода си OUT спрямо общия проводник. Релето получава номиналното захранващо напрежение, което води до включването му.
Вътрешната честота на превключване на преобразувателя е избрана да бъде 1 MHz чрез свързване на 1 FSEL щифт към маса, което е много по-висока от честотата на превключване на популярния удвоител/инвертор на напрежение ICL7660 IC от 10 kHz. Това обстоятелство позволява използването на изходни, входни и превключвани кондензатори C1-C3 с капацитет само 1,0 микрофарада. Като тези компоненти можете да използвате евтини керамични кондензатори 1206YC105MAT2A от серията X7R, произведени от AVX.
Когато захранващото напрежение пристигне на входа на микросхемата DA1, зареждането на кондензатора C4 започва през резистора R2. Веднага щом напрежението на входа SHDN (щифт 7) надвиши log. 1, преобразувателят се изключва, но в същото време изходът му OUT (пин 5) не преминава в състояние с висок импеданс, а е свързан към общ проводник чрез вътрешен превключвател, осигуряващ съпротивление по-малко от 5 ома в това състояние. Това обстоятелство прави възможно използването на изхода SHDN като превключвател, когато се задейства, напрежението на изхода OUT се увеличава от -3 V спрямо общия проводник (превключвателят работи в режим на инвертор на напрежение) до нула (превключвателят е в изключено състояние). В това състояние микросхемата консумира по-малко от 1 µA ток.
При тестване на прототипно устройство и захранвано от източник от 3,3 V, измерената честота на превключване е 955 kHz. В табл. 1 показва работните параметри на устройството при управление на реле с работно напрежение 6 V и съпротивление на намотката 400, 180 и 90 ома.