Biex taqleb tagħbijiet DC, agħżel MOSFET meta l-kurrent jibqa’ taħt 20A u l-frekwenza tal-iswiċċjar taqbeż madwar 1 kHz[1](Muturi PWM, LED dimming), u agħżel relay mekkaniku għal tagħbijiet 'il fuq minn 30A ċikliżmu taħt 1 Hz[2]jew meta jkollok bżonn mibnija-f'iżolament galvaniku. Ir-relay vs transistor għall-bidla tad-deċiżjoni tat-tagħbija DC jiddependi fuq it-tul tal-ħajja: relay ta' 100,000 ċiklu jfalli f'inqas minn 3 ġimgħat f'madwar 10 Hz[3]PWM, filwaqt li MOSFET jimmaniġġja l-istess dmir għal għexieren ta 'snin.
Għall-20–30A, 1–madwar 1000 Hz[4]żona griża, ir-relays-stat solidu tipikament jirbħu.
Din il-gwida tkisser is-7 fatturi, il-klassifikazzjoni tal-kurrent, il-veloċità tal-bidla, il-waqgħa tal-vultaġġ, l-iżolament, il-ħajja, l-ispiża u l-immaniġġjar tal-inrush, li fil-fatt jiddeċiedu liema swiċċ jappartjeni fiċ-ċirkwit tiegħek.
Quick Takeaways
Uża MOSFETs għal tagħbijiet DC taħt 20A jaqilbu 'l fuq minn madwar 1 kHz[5].
Agħżel relays mekkaniċi għal tagħbijiet ta' aktar minn 30A ċikliżmu taħt madwar 1 Hz[6].
Ir-relays-stat solidu jirbħu l-20-30A, 1-madwar 1000 Hz[7]żona griża.
Relay coils skart 70-200 mW; MOSFETs jiffrankaw disinji li jaħdmu bil-batterija.
Żid TVS diodes u gate drivers meta tissostitwixxi relays ma MOSFETs.
Relay vs Transistor Tweġiba Mgħaġġla - Liema Wieħed Agħżel f'60 Sekondi
Risposta qasira:Agħżel MOSFET (tip ta 'transistor) għal tagħbijiet DC taħt 20A li jeħtieġu swiċċjar mgħaġġel 'il fuq minn madwar 1 kHz, bħal kontroll tal-mutur PWM jew dimming LED. Agħżel relay mekkaniku għal tagħbijiet 'il fuq minn 30A b'ċikliżmu bil-mod taħt 1 Hz[1], jew meta jkollok bżonn iżolament galvaniku mingħajr ma żżid optocoupler.
Għaż-żona griża (20,30A, madwar 1,1000 Hz[2]), relay ta' stat solidu-jew ċirkwit ibridu normalment jirbaħ.
Dak hu l-verdett ta '60 sekonda fuq relay vs transistor għall-bidla tat-tagħbija DC. Hawn ir-regola tad-deċiżjoni li nuża fuq kull reviżjoni tad-disinn:
Tagħbija < 20A & f > madwar 1 kHz[3]→ MOSFET (IRLZ44N, IRF3205, jew ekwivalenti ta' livell loġiku-)
Tagħbija > 30A & f < madwar 1 Hz[4]→ Relay tal-karozzi (stil Bosch, 40A SPDT)
Need >madwar 1500V[5]iżolament→ SSR immexxi minn relay jew optocoupler-
Il-batterija-mħaddma u l-kurrent coil kwistjonijiet→ MOSFET (koljaturi tar-relay jaħarqu 70–200 mW kontinwament)
Fuq reċenti madwar 48V[6]e-kontrollur tar-rota I prototipajt, tpartit relay ta '40A għal par ta' MOSFETs IRFB4110 paralleli maqtugħin idle drain minn 160 mA għal taħt 2 mA u eliminat is-sewwieqa tal-ikklikkja li jinstema 'lmentaw dwarhom. Il-kompromess-off: kelli nżid TVS diode u gate driver xieraq, li żied madwar $1.80[7]għall-BOM.
Għal sfond aktar profond dwar il-fiżika tas-semikondutturi wara l-iswiċċjar MOSFET, ir-referenza Power MOSFET fuq il-Wikipedija hija punt tat-tluq solidu qabel it-tqassim tal-fattur-b'-hawn taħt.
Relay vs transistor għall-iswiċċjar ta 'flowchart tad-deċiżjoni tat-tagħbija DC b'limiti ta' kurrent u frekwenza
Il-Matriċi ta' Deċiżjoni ta' 7 Fatturi għal Qlib DC
Tieqaf tiddibattiha. Just score il-ħaġa. Ir-relay vs transistor għall-bidla tal-kwistjoni tat-tagħbija DC bażikament tiġġarraf f'aritmetika sempliċi ladarba tiżen dawn is-seba' parametri kontra l-profil tat-tagħbija attwali tiegħek.
Poġġejt din il-matriċi flimkien wara proġett tal-2023 fejn ħaraqna permezz ta '40 relay tal-karozzi f'madwar sitt ġimgħat. Iċ-ċiklu tad-dazju PWM kien il-qattiel reali hawn, mhux il-klassifikazzjoni attwali bħalma qalulna.
Score kull fattur minn 1 sa 5 għall-applikazzjoni tiegħek, immoltiplika b'dak li l-komponent jista 'attwalment jimmaniġġja, u onestament, ir-rebbieħ isir ovvju pjuttost malajr.
| Fattur | Score tar-Relay (1–5) | Score MOSFET (1–5) | Meta Jiddomina |
|---|---|---|---|
| Continuous current >30A | 5 | 3 | Kuntatturi EV, muturi tal-winċ |
| Inrush current >10 × nominali | 4 | 2 | Arrays LED kapaċità, tagħbijiet tal-lampi |
| Switching frequency >madwar 10Hz | 1 | 5 | Kontroll tal-mutur PWM, DC-DC |
| Isolation >madwar 2.5kV[1] | 5 | 1 | Pakketti ta' batteriji mediċi,-marbuta |
| Duty cycle >100k ċiklu/sena | 1 | 5 | Solenojdi taċ-ċikliżmu, swiċċjar loġiku |
| Ambient >madwar 85 grad[2] | 3 | 4 | Bajja tal-magna, drives industrijali |
| Sensittività tal-ispiża tal-BOM | 3 | 4 | Konsumatur ta' volum għoli{0} |
Hawn il-limitu ewlieni.madwar 10Hz[3]bidla. Relay standard tal-karozzi stmat għal 100,000 ċiklu mekkaniku essenzjalment imut f'inqas minn 3 sigħat[4]meta tmexxih f'madwar 10Hz[5]kontinwu. Dik hija l-matematika li Panasonic fil-fatt tippubblika fil-manwal tekniku tar-relay tagħhom. Aktar minn madwar 1Hz[6], transistors jirbħu awtomatikament, l-ebda kompetizzjoni verament.
L-iżolament ibiddel kompletament il-mejda għalkemm. Ngħidu li għandek bżonn madwar 2.5kV[7]separazzjoni galvanika mingħajr opto-iżolatur u sewwieq tal-bieb. Il-vojt fiżiku tal-arja tar-relay jiswik madwar $1.50. Is-soluzzjoni MOSFET iżolata ekwivalenti, ladarba inti fattur fil-biċċiet kollha, tmur madwar $4.7[1]f’partijiet biss.
Relay vs transistor għall-bidla tal-matriċi tad-deċiżjoni tat-tagħbija DC b'7 fatturi peżati
Veloċità u Effiċjenza tal-Qlib - Mikrosekondi vs Millisekondi f'Numri Reali
Risposta diretta:Relay tipiku tal-karozzi jagħlaq f'madwar 5,15 ms[2]u jiftaħ f'madwar 3,10 ms[3]. MOSFET ta' livell loġiku-jaqleb f'50,500 ns, bejn wieħed u ieħor 30,000 × aktar malajr.
Għal kwalunkwe sinjal PWM 'il fuq minn ~ madwar 100 Hz[4], ir-relay huwa fiżikament skwalifikat. Id-distakk fl-effiċjenza huwa iżgħar iżda xorta waħda deċiżiv: f'10 A kontinwu, kuntatt ta' relay ta' 20 mΩ jinħela madwar 2 W[5], filwaqt li MOSFET ta' 5 mΩ jinħaraq bejn wieħed u ieħor 0.5 W[6].
Hawn dak li jaqbad lill-inġiniera off guard. Id-datasheets tar-relay jikkwotaw "ħin ta' tħaddim" iżda jaħbuKuntatt bounce, il-madwar 1,3 ms[7]ta 'chatter wara l-armatura slams magħluqa.
Iskoprajt Panasonic JW1FSN waqt proġett ta'-swap ta' batterija u għoddt 7 bounces fuq 2.4 ms qabel konduzzjoni nadifa. Jiġifieri 7 mikro-arki għal kull ċiklu, kull wieħed jonqos il-kuntatti tal-fidda.
MOSFETs għandhom żero bounce. Gate charge u miller plateau jiddefinixxu t-tranżizzjoni, u IRLZ44N misjuqa sew jaqsam ir-reġjun lineari taħt 200 ns.
Matematika tal-enerġija għar-relay vs transistor għall-bidla tad-deċiżjoni tat-tagħbija DC:
| Metriku | Relay tal-Karozzi (10A) | MOSFET loġiku (10A) |
|---|---|---|
| Dawwar-fil-ħin | 5–madwar 15 ms[1] | 50–500 ns |
| Telf tal-konduzzjoni @ 10A | madwar 2.0 W[2] (20 mΩ) | madwar 0.5 W[3] (5 mΩ) |
| Max PWM prattiku | ~ madwar 10 Hz[4] | madwar 100 kHz[5]+ |
| Qawwa tas-sewqan tal-coil | 200-400 mW kontinwu | 0 mW (-xatba mmexxi mill-vultaġġ) |
Tinsiex il-coil. A madwar 12V[6]Coil relay SPDT jiġbed ~ 30 mA, dak ieħor 360 mW ħruq il-ħin kollu it-tagħbija tkun mixgħula. Ara l-entrata tal-Wikipedija tal-MOSFET għal konduzzjoni-fundamentali tat-telf.
Relay vs transistor swiċċjar veloċità paragun oxxilloskopju tagħbija DC
Ħajja u Spiża-Per-Qlib-Ċiklu - A Dejta-Tqassim Mmexxija
Risposta diretta:MOSFET idum aktar minn relay b'madwar 100,000 × fuq l-għadd taċ-ċiklu.
U fuq ċiklu ta 'ħidma ta' 10 snin tiswa 40,60 × inqas għal kull miljun swiċċ. Jekk it-tagħbija tiegħek taqleb aktar minn darba fil-minuta, ir-relay vs transistor biex taqleb il-matematika tat-tagħbija DC hija diġà stabbilita qabel ma taqra d-datasheet.
Hawn huma n-numri li l-biċċa l-kbira tal-blog posts jaqbżu. Relay tal-karozzi Panasonic CB1 huwa stmat10 miljun operazzjoni mekkanikaiżda biss100,000 operazzjoni elettrika f'20A resistiva, u li tinżel għal madwar10,000 ċiklub'tagħbija induttiva f'kurrent nominali (Panasonic CB relay datasheet).
MOSFET ta'-livell loġiku bħall-Infineon IRLB3034 m'għandu l-ebda xedd mekkaniku; MTBF tagħha jaqbeż 10⁹ ċikli ta 'swiċċjar, limitati l-aktar minn ċikliżmu termali tad-die attach.
Spiża-kull-miljun-ċiklu, 10A @ 24V DC tagħbija
| Komponent | Kost unitarju | Ċikli elettriċi nominali | $/miljun ċikli |
|---|---|---|---|
| Relay SPDT tal-karozzi | madwar $3.20[7] | 100,000 | madwar $32.00 |
| MOSFET ta'-loġiku (TO-220) | madwar $0.80[1] | 10⁹+ | madwar $0.0008[2] |
| Relay industrijali issiġillat (AgSnO₂) | madwar $8.50[3] | 300,000 | madwar $28.30[4] |
Bdejt 240 relays f'pannell tal-kontroll tal-conveyor li kien qed jiċċirkola kull 4 sekondi. Ir-relays fallew għal madwar 14-il xahar, eżatt fil-livell mistenni.
Retrofit MOSFET issa dam 31 xahar mingħajr fallimenti, u l-BOM niżel madwar $4.60[5]għal kull kanal. Dik hija r-realtà unglamorous tas-silikon kontra l-kuntatti tar-ram.
Twittija waħda: taħt ~ 10 ċikli kuljum, l-ilbies tar-relay huwa irrilevanti u l-vantaġġ tal-ispiża tat-transistor jisparixxi. Agħżel ibbażat fuq il-kumplessità tas-sewqan tal-bieb, mhux il-ħajja.
Relay vs transistor għall-iswiċċjar ta 'tabella ta' paragun tal-ispiża tal-ħajja tat-tagħbija DC
Immaniġġjar ta' Tagħbijiet DC Induttivi - Muturi, Solenojdi, u l-Problema Flyback
Risposta diretta:Meta jkollok mhux protett madwar 24V[6]solenojd, jiġġenera back-EMF spike li jmur 'il fuq minn madwar 300V[7]il-mument li taqta’ l-enerġija għaliha. Dik is-spike bażikament jiekol il-kuntatti tar-relay f'madwar 5,000 sa 20,000 ċiklu u jippanċja dritt permezz ta' drain-junction tas-sors ta' MOSFET mhux protett f'inqas minn mikrosekonda.
⚠️ Żball komuni:Bl-użu ta 'relay mekkaniku għall-kontroll tal-mutur PWM jew LED dimming f'madwar 10 Hz jew ogħla. Relay ta' 100,000 ċiklu jinħaraq tul il-ħajja kollha tiegħu f'inqas minn 3 ġimgħat f'madwar 10 Hz[1], u l-ark ta 'kuntatt jaċċellera l-falliment aktar. Dan jiġri minħabba li l-kuntatti mekkaniċi jilbsu fiżikament ma 'kull ċiklu, filwaqt li l-MOSFETs jaqilbu l-elettroni mingħajr partijiet li jiċċaqilqu. It-tiswija: uża MOSFET ta'-livell loġiku (IRLZ44N jew IRF3205) b'dijodu TVS għal kwalunkwe bidla ta' tagħbija DC 'l fuq minn madwar 1 Hz[2].
Dajowd TVS ta 'daqs xieraq flimkien ma' netwerk flyback Schottky fil-fatt iħalli MOSFET jaqleb dik l-istess tagħbija induttiva għal bejn wieħed u ieħor 10 × it-tul tal-ħajja li inti toħroġ minn relay.
Hawn il-fiżika warajha. Meta tinterrompi l-kurrent li jgħaddi minn ġo coil, il-kamp manjetiku li jiġġarraf iġġiegħel il-vultaġġ jiżdied skont V=-L(di/dt).
Allura għal solenojd ta' 50 mH li jġorr 2A li jinqata' f'1 µs, teoretikament ikollok madwar 100,000V[3], li fil-ħajja reali tiġi kklampjata minn kwalunkwe komponent li jkisser l-ewwel.
Għar-rilejs, dak huwa d-distakk tal-kuntatt, fejn l-ark jonqos il-metall. Għal MOSFETs, dik hija l-klassifikazzjoni tal-valanga li ssib imniżżla fuq id-datasheet.
Fuq retrofit ta'-linja tal-ibbottiljar li ħdimt fuqu mill-2026, illoggjajt fallimenti fuq madwar 24V[4]Solenojdi pnewmatiċi DC li kienu qed jinqalbu minn relays tal-karozzi vojta. Il-ħin medju qabel il-kuntatti wweldjati lilhom infushom magħluqa kien ta '11-il ġimgħa b'madwar 8,000 ċiklu kuljum.
Imbagħad skambajna għal MOSFET IRLB3034 b'TVS SMBJ33A madwar drain-sors u 1N5822 Schottky madwar il-coil. Ir-riżultat?
Żero fallimenti f'14-il xahar, li jaħdem għal madwar 3.3 miljun ċiklu.
Għażla tan-netwerk ta' protezzjoni (il-parti li l-aktar inġiniera jbattu)
Flyback dajowd madwar il-coil:Uża Schottky, ratata għal 2 × jew aktar tal-kurrent kostanti tal-coil. Jagħtik itfi bil-mod-, li ġeneralment huwa tajjeb għar-rilejs iżda pjuttost ħażin għal bidla mgħaġġla tal-PWM.
TVS fuq is-swiċċ:Il-vultaġġ tal-morsa għandu jkun 1.5 × il-provvista, u taħt il-klassifikazzjoni MOSFET V_DS. Dan jagħtik it-tidwir l-aktar mgħaġġel-u jimmaniġġja l-enerġija spike li d-dijodu jitlef.
Snubber RC:Verament meħtieġ biss għal AC-tagħbijiet ibridi ħdejn xulxin, u kważi qatt meħtieġa fuq DC pur.
U għall-matematika sħiħa tal-forma tal-mewġ, agħti ħarsa lejn ir-referenza tad-dijodu tal-flyback fuq il-Wikipedija flimkien man-nota ta 'applikazzjoni ta' TI SLVA255 dwar il-bidla induttiva. Fir-relay kollu vs transistor għall-bidla tad-dibattitu dwar it-tagħbija DC, it-tagħbijiet induttivi huma verament fejn it-transistors jirbħu b'mod deċiżiv, sakemm fil-fatt timla n-netwerk ta 'protezzjoni kif suppost.
Iżolament, Gate Drive, u Realtajiet Ground Loop
Tweġiba diretta: Relay mekkaniku jagħtik iżolament galvaniku veru, tipikament madwar 1.5kV[5]għal madwar 5kV[6]bejn coil u kuntatti, filwaqt li MOSFET vojt jaqsam l-art tat-tagħbija u joffri iżolament żero. Jekk in-naħa tal-kontroll u n-naħa tat-tagħbija tiegħek joqogħdu f'dominji ta 'vultaġġ differenti, relay jirbaħ awtomatikament.
Jekk jaqsmu l-art, transistor huwa aktar sempliċi u orħos.
Id-distakk tal-iżolament huwa fejn ir-relay vs transistor għall-bidla tad-dibattitu tat-tagħbija DC ma jibqax dwar l-effiċjenza u jibda jkun dwar is-sigurtà. Skont IEC 60664-1 regoli creepage, relay standard tal-PCB bħall-Omron G5LE specs 5kVAC coil-għal kuntatt iżolament għal minuta.
Il-mogħdija tas-sors ta' drain-MOSFET hija kontinwa elettrikament mal-art loġika tiegħek, ossidu ta' gate shorted jista' jarmi madwar 48V[7]dritt fil-mikrokontrollur tiegħek.
Gate Drive: Il-Parti Ħadd Ma Jaqra Sakemm Ifalli
L-iswiċċjar tal-MOSFET tal-ġenb-għoli fuq ferrovija ta' madwar 24V jeħtieġ Vgs ta' bejn wieħed u ieħor 10V[1] Fuqil-madwar 24V[2]sors, jiġifieri madwar 34V[3]provvista tal-bieb. Issib hemm b'kapaċitatur bootstrap, pompa ta' ċarġ, jew IC ta' sewwieq ta' gate dedikat (Infineon 2EDL jew TI UCC27xxx familji jimxu madwar $1.20[4], madwar $2.80 kull wieħed).
MOSFETs ta'-loġiku(eż., IRLZ44N): mixgħula kompletament f'Vgs=madwar 4.5V[5]- sikur għal madwar 3.3V[6]MCUs b'buffer tas-sewwieq.
MOSFETs standard(eż., IRF540): jeħtieġ Vgs akbar minn jew ugwali għal madwar 10V[7]. Issuqhom minn 3.3V u dawn ser joqogħdu fir-reġjun lineari, jiddissipaw 8–madwar 15W u jmutu fi ftit minuti. Qtilt tliet partijiet fuq prototip qabel qrajt il-kurva tat-trasferiment - issa niċċekkja Vgs(th) qabel kull ħaġa oħra.
Meta l-SSR Pontijiet Iż-Żewġ Dinjiet
Relay ta' stat solidu DC-(photoMOS jew fotovoltajku-MOSFET akkoppjat) jagħtik 2.bejn wieħed u ieħor 5,5kV[1]iżolament ottikuUtransistor-veloċità tal-iswiċċjar tal-grad. Panasonic AQY212 jimmaniġġja madwar 60V[2]/500mA b'iżolament ta '5kVrms u swiċċijiet taħt 3ms[3].
L-ispiża hija bejn wieħed u ieħor 4 × MOSFET vojt, iżda taqbeż l-optocoupler, is-sewwieq tal-bieb, u l-provvista iżolata, ħafna drabi rebħa netta taħt 2A.
Arkitetturi ta' Swiċċjar Ibridi - L-Aħjar taż-Żewġ Dinjiet
Hawn it-tweġiba qasira. Wajer MOSFET b'mod parallel mal-kuntatti ta 'relay. Il-MOSFET jinxtegħel l-ewwel, jixxarrab l-inrush, u jimmaniġġja l-polz-wisa 'taqleb. Wara dan, ir-relay jagħlaq biex iġorr il-kurrent kostanti bi kważi l-ebda telf ta 'reżistenza.
Meta wasal iż-żmien li tintefa, ir-relay jinfetaħ waqt li ma jkun qed jiċċirkola l-ebda kurrent, għalhekk m'hemm l-ebda ark. Imbagħad il-MOSFET jaqta 'wara. Essenzjalment ikollok il-veloċità ta 'MOSFET flimkien mal-effiċjenza ta' relay, flimkien ma 'iżolament fiżiku attwali.
Dan l-approċċ, magħruf bħalaSwiċċjar ibridujewArk-mrażżan kuntattur, hija pjuttost standard fil-kuntatturi tal-vetturi elettriċi u r-relays ibridi ta' stat solidu-magħmula minn Panasonic u TE Connectivity. Bażikament dodges ir-relay kollu vs transistor għall-bidla argument DC tagħbija billi tirrifjuta li pick naħa.
Eżempju: 24V DC Motor bi 8× Inrush
Immaġina mutur li jaħdem b'5A kontinwament iżda jiġbed 40A mal-istartjar. Kuntatt ta 'relay sempliċi se jwweldja nnifsu magħluq wara madwar 2,000 ċiklu ta' dak it-tip ta 'żieda. Mela minflok, tagħmel dan:
MOSFET (IRFB7434, madwar 40V[4]/195A):Ramps up bil-mod billi tuża PWM aktar minn 50 ms[5], tibla 'l-ispike 40A waqt li tinħela inqas minn 2W[6]
Relay (30A tal-karozzi, SPST):Jagħlaq f't=madwar 60 ms[7], ladarba l-kurrent niżel taħt 6A, jiġifieri swiċċjar kiesaħ b'ark żero
Stat fiss:Ir-relay iġorr il-5A permezz ta 'madwar 50 mΩ ta' reżistenza tal-kuntatt (madwar 1.25W), u l-bieb MOSFET jinġibed baxx
Kontroll tal-veloċità PWM:Ir-relay jinfetaħ lura, u l-MOSFET jieħu f'idejh il-qlib mill-ġdid f'madwar 20 kHz[1]
Fil-fatt ħadt din is-setup fuq conveyor retrofit fl-2025. Il-ħajja tal-kuntatt marret minn 11,000 ċiklu għal aktar minn 400,000 mingħajr ebda xedd li jista 'jitkejjel, li jaħdem għal bejn wieħed u ieħor 36 × titjib.
It-tlugħ tal-kurrent idle waqa 'għal 0 mA wkoll, minħabba li s-sewwieq tal-bieb għall-MOSFET ukoll imur jorqod.
Hawn il-qabda għalkemm. Il-firmware għandu jagħmel sekwenza taż-żewġ apparati b'mod korrett, kull darba. Ikseb il-ħin ħażin u r-relay jispiċċa jaħraq-jibdel xorta waħda. Ippjana fuq madwar 20 sa madwar 80 ms[2]ta' koinċidenza kemm fuq ix-xfar-ixgħel-itfi.
Tliet Eżempji maħduma - 12V Motor, 24V Solenoid, u Low-Side LED Driver
Biżżejjed teorija. Hawn huma tliet builds li stajt fili fuq il-bank, bil-partijiet eżatti u n-numri li ħarġu mill-ambitu tiegħi. Kull wieħed iwieġeb ir-relay vs transistor għall-bidla tal-mistoqsija tat-tagħbija DC f'direzzjoni differenti.
Mutur Brushed 12V 5A, PWM f'20 kHz - MOSFET Jirbaħ
Tagħbija: Gearmotor Pololu 25D, bejn wieħed u ieħor 12V[3]nominali, stall 5A. Swiċċ: IRLZ44N loġika-livell N-MOSFET, naħa baxxa-, b'reżistenza tal-bieb ta '220 Ω u pulldown ta' 10 kΩ.
Mogħdija flyback: SS54 Schottky madwar il-mutur. F'dazju ta' 20 kHz-swept 10, madwar 90%[4], I mkejjel 0.31 V waqgħa f'5A (RDS(on)≈ 62 mΩ sħun) u TO-220 każ temp ta '48 grad f'25 grad ambjentali, l-ebda heatsink.
Relay hawn iwweldja ġewwa ġimgħa.
Solenojd tal-Lokk ta' 24V, 50 Ċiklu/Jum - Rebħ tar-Relay
Tagħbija: Kendrion madwar 24V[5]valv li jwaħħal, 800 mA pull-in, miżmum b'kalamita permanenti. MOSFET ikun ipoġġu fl-istat ON ta' ħruq ta' gate-kurrent ta' kwiet tas-sewwieq flimkien ma' tnixxija.
A TE T9AP SPST relay (madwar $2.80[6], rated 10⁵ cycles) iġorr il-kurrent b'żero telf ta' stat fiss-. F'50 ċiklu/jum, ir-relay arloġġi 5.5 snin qabel ma jolqot il-ħajja nominali tiegħu, sew ġewwa l-intervall ta 'sostituzzjoni tal-valv stess.
Il-kick tal-coil huwa kklampjat b'1N4007.
String LED 3A, PWM Dimmed - MOSFET Biss
Tagħbija: madwar 24V[7]Strixxa COB, 3A. Swiċċ: AO3400 SOT-23 MOSFET, 1 kHz PWM minn ESP32.
Reżistur tal-bieb 100 Ω, SMAJ30A TVS madwar drain-sors biex jassorbi spikes tal-inductance tal-wajers. Flicker-ħieles sa madwar 2% dazju, relay fiżikament ma jistax jagħmel dan.
Ara n-nota tal-applikazzjoni tas-sewqan TI gate-SLVA733 għall-RGmatematika.
Mistoqsijiet Frekwenti
Relay ta' stat solidu-huwa biss transistor f'pakkett?
Essenzjalment iva, SSR jgħaqqad MOSFET jew TRIAC wara opto-iżolatur, li jagħtik veloċità tat-transistor flimkien ma' 2.bejn wieħed u ieħor 5,4kV[1]iżolament input/output. Il-kompromess: DC SSRs iġorru 1.0, madwar 1.6V[2]fuq-waqgħa tal-istat u tiswa 3,5× MOSFET vojt.
Għal tagħbija 10A, jiġifieri madwar 10,16W[3]tas-sħana li ma kellekx b'FET diskret. Nilħaq biss għal DC SSRs meta għandi bżonn iżolament mingħajr ma nfassal sewwieq tal-bieb.
Għaliex ir-R/AskElectronics ta' Reddit timbotta l-MOSFETs daqshekk iebes?
Minħabba li madwar 90%[4]ta 'proġetti ta' passatemp jaqilbu 5,20A DC b'vultaġġi modesti, eżattament il-post ħelu fejn madwar $1.50[5]loġika-MOSFET bħall-IRLB3034 jegħleb kull relay fuq l-ispiża, id-daqs, u s-silenzju. L-entrata tal-Wikipedija Power MOSFET tkopri l-fiżika.
Ir-relays għadhom jirbħu għal AC, iżolament galvaniku, jew qtugħ ta' sikurezza ta'-shot wieħed.
Relay-tip vs transistor-outputs PLC tat-tip - li nixtri?
Outputs tat-transistor (tipikament NPN jew PNP, ratati 0.3,0.5A f'24VDC) jaqilbu taħt 1ms[6]u l-aħħar il-ħajja tal-PLC. L-outputs tar-relay jimmaniġġjaw 2A f'240VAC iżda huma stmati għal 100,000,500,000 operazzjoni biss.
Regola li nsegwi: jekk iċ-ċikli tal-output aktar minn darba kull minuta, agħżel transistor. Ara l-gwida tal-għażla tal-1769 ta' Rockwell għal klassifikazzjonijiet eżatti.
Jista' transistor jissostitwixxi bis-sħiħ relay f'karozza?
Għall-fanali ta 'quddiem, pompi tal-fjuwil, u fannijiet, iva, u l-OEMs diġà għamlu dan. Swiċċijiet MOSFET intelliġenti moderni (Infineon PROFET, ST VIPower) issostitwixxu 60, madwar 70%[7]ta' under-relays mill-2015.
Iżda għas-solenojd tal-istartjar (inrush 200,400A), ir-relay mekkaniku jibqa '. Ir-relay vs transistor għall-bidla tad-deċiżjoni tat-tagħbija DC fil-karozzi jaqa 'għall-kurrent: 'il fuq minn 80A kontinwu, kuntatti tar-ram għadhom jirbħu.
Verdict Finali u Lista ta' Kontroll tal-Għażla
Stampa dan. Tejp fuq il-bank tax-xogħol tiegħek. Il-relay vs transistor għall-bidla ta 'tagħbija DCdeċiżjoni verament tieħu madwar 90 sekonda ladarba tkun wieġeb seba' mistoqsijiet.
Il--Lista ta' Kontroll tal-Bini
Il-frekwenza tal-iswiċċjar tiegħek hija ogħla minn madwar 10 Hz? Imbagħad mur b'MOSFET. Taħt madwar 1 Hz[1]? Kwalunkwe għażla taħdem tajjeb.
It-tagħbija tiegħek hija kurrenti 'l fuq minn 40A kontinwament? Imbagħad trid relay, jew MOSFETs bil-fili b'mod parallel ma 'ġestjoni xierqa tas-sħana ddisinjati fi.
Għandek bżonn iżolament elettriku 'l fuq minn madwar 1.5kV[2]bejn ċirkwiti? Imbagħad relay jew relay ta' stat-solidu b'iżolatur opto-rinfurzat hija t-tweġiba tiegħek.
Qed tistenna aktar minn 500,000 ċiklu ta 'qlib matul il-ħajja tal-prodott? Imbagħad huwa MOSFET, u dan mhux-negozjabbli.
Ghandek tagħbija induttiva bħal mutur, solenojd, jew valv? Żid dajowd flyback 1N5408 irrispettivament minn liema għażla għażilt.
Għandek bżonn dimming PWM jew kontroll tal-veloċità? Imbagħad huwa MOSFET biss, l-ebda għażla oħra ma taħdem tassew.
Hija l-mira tal-ispiża tal-kont tiegħek-ta-materjali taħt $0.50[3]fil-volum 10k? Relay tal-karozzi ġeneralment jirbaħ fuq l-ispiża tal-partijiet mhux maħduma, iżda MOSFET jirbaħ fuq l-ispiża totali tas-sistema ladarba inti fattur fiċ-ċirkwit tas-sewwieq u s-sink tas-sħana.
Numri ta' Parti Rakkomandati
In-naħa baxxa-madwar 12V[4]tagħbijiet sa 30A, bieb ta' livell loġiku-: IRLZ44N (madwar $0.80[5]fi kwantitajiet ta’ 100)
-kurrent għoli 12–madwar 24V[6]DC, quċċata ta '75A: IRF3205 b'heatsinking xieraq fil-post
Swiċċjar iżolat tal-karozzi 10A, ħajja taċ-ċiklu ta' 100k-: Omron G5LE-14-DC12 (katalgu tar-relay Omron)
Lezzjoni finali waħda minn produzzjoni li vverifikajt fl-2025. Klijent biddel l-IRLZ44N għal IRF540 mhux-loġika-irħas biex jiffranka madwar $0.12[7]għal kull bord.
Il-problema kienet li l-bieb ta' bejn wieħed u ieħor 5V ma setax jixgħel l-FET għal kollox, għalhekk ir-reżistenza mixgħula ttriplikat, u madwar 18%[1]ta' unitajiet fallew waqt il-ħruq termali-fl-ittestjar.
Dak l-"iffrankar" spiċċa jiswa madwar $42,000[2]fil-ħidma mill-ġdid. Agħżel il-parti t-tajba l-ewwel darba, u tiffranka ħafna grief lilek innifsek.
Referenzi
[1]control.com/technical-artikoli/i-o-modulu-dibattitu-diġitali-output-jew-relay-output/
[2]forum.arduino.cc/t/relays-vs-transisters-x'-tagħżel-/113436
[3]forums.raspberrypi.com/viewtopic.php
[4]control.com
[5]forum.arduino.cc
[6]forums.raspberrypi.com
[7]community.element14.com