रिले और सोलेनोइड ड्राइवर सर्किट निरंतर बिजली को संरक्षित करने के लिए आपूर्ति वोल्टेज को दोगुना कर देता है

रिले और सोलनॉइड के बारे में एक आम तौर पर स्वीकृत तथ्य यह है कि उन्हें सक्रिय अवस्था में ले जाने के बाद, उन्हें मज़बूती से बनाए रखने के लिए केवल आधे कॉइल वोल्टेज और इसलिए केवल एक चौथाई कॉइल पावर की आवश्यकता होती है। नतीजतन, कोई भी सोलनॉइड या रिले ड्राइवर जो केवल बनाए रखने के लिए लगातार पूर्ण प्रारंभिक सक्रियण वोल्टेज लागू करता है, वह बेकार में काम की आवश्यकता से चार गुना अधिक बिजली बर्बाद कर रहा है।

इस समस्या का सबसे सरल एवं सस्ता (आंशिक) समाधान चित्र 1 में दर्शाया गया है।

चित्र 1 मूल ड्राइवर सर्किट जहां C1 सक्रिय होता है, धारा-आधा होना R1 कायम रहता है, फिर C1 Toff के दौरान R1 के माध्यम से डिस्चार्ज होता है।

लेकिन जैसा कि अक्सर "सरल और सस्ते" के मामले में सच होता है, चित्र 1 का समाधान कुछ लागतों और जटिलताओं से ग्रस्त है।

जबकि R1 सफलतापूर्वक स्थायी धारा को आधा कर देता है, यह कुंडली जितनी ही शक्ति का क्षय करता है। परिणामस्वरूप, कुल स्थायी शक्ति, सक्रिय शक्ति के ? के बजाय ? होती है, इसलिए सैद्धांतिक शक्ति बचत का केवल आधा ही वास्तव में प्राप्त होता है।

जब ड्राइवर को बंद कर दिया जाता है, तो अगले एक्चुएशन पल्स से पहले एक लंबी रिकवरी देरी लगाई जानी चाहिए ताकि C1 को R1 के माध्यम से डिस्चार्ज करने के लिए पर्याप्त समय मिल सके। अन्यथा, अगले एक्चुएशन पल्स में अपर्याप्त आयाम होगा और वह विफल हो सकता है। यह प्रभाव इस तथ्य से बढ़ जाता है कि, एक्चुएशन के दौरान, C1 R1 और Rm के समानांतर संयोजन के माध्यम से चार्ज होता है, लेकिन Toff के दौरान यह अकेले R1 के माध्यम से डिस्चार्ज होता है। इससे रिकवरी में एक्चुएशन से दोगुना समय लगता है।

चित्र 2 एक बेहतर प्रदर्शन करने वाला, यद्यपि कम सरल और सस्ता, समाधान प्रस्तुत करता है, जो इस डिजाइन आइडिया का विषय है।

चित्र 2 Q1 और Q2, सक्रियण के लिए V(L) को दोगुना करने के लिए C के साथ सहयोग करते हैं, Q2 और D2 बनाए रखते हैं, फिर Q3 अगले चक्र के लिए शीघ्रता से ठीक होने के लिए C को R के माध्यम से तेजी से डिस्चार्ज करता है।

इनपुट पर एक धनात्मक पल्स के साथ सक्रियण शुरू होता है, Q1 को चालू करने पर कुंडली का निचला सिरा -V(L) पर चला जाता है और Q2 को चालू करने पर कुंडली का ऊपरी सिरा +V(L) पर चला जाता है। इस प्रकार, कुंडली में 2V(L) दिखाई देता है, जो विश्वसनीय सक्रियण सुनिश्चित करता है। जैसे ही C चार्जिंग पूरी होती है, शॉटकी डायोड D2, Q1 से चालन का कार्यभार संभाल लेता है। यह सस्टेनिंग वोल्टेज को घटाकर ? कर देता है, जिससे सस्टेनिंग पावर ? हो जाती है।

चक्र के अंत में जब आने वाला संकेत V(0) पर वापस आता है, तो Q3 चालू हो जाता है, जिससे D2 और R के माध्यम से C का तेज़ डिस्चार्ज शुरू हो जाता है। वास्तव में, रिले या सोलनॉइड को ड्रॉप आउट करने की आवश्यकता से कम समय में रिकवरी को आसानी से पूरा किया जा सकता है। तब कोई स्पष्ट अंतर-चक्र विलंब आवश्यक नहीं है और इसलिए रिकवरी समय प्रभावी रूप से शून्य है!

लेकिन क्या होगा यदि V(L) लॉजिक रेल को दोगुना करने पर भी कुंडली को चलाने के लिए पर्याप्त वोल्टेज नहीं बनता है और उच्च आपूर्ति रेल की आवश्यकता होती है?

चित्र 3 में उस समस्या को कुछ चालाकी के साथ संबोधित किया गया है, जिसका वर्णन पहले के डिजाइन आइडिया में किया गया था: लॉजिक सिग्नल, एसी कपलिंग और ग्राउंडेड गेट्स के साथ CMOS टोटेम पोल्स को चलाना।

चित्र 3 स्तर स्थानांतरण Q4, R1, और R2 को (++)V > V(L.) को समायोजित करने के लिए जोड़ा गया है