繼電器與晶體管的區(qū)別及應(yīng)用
發(fā)布時間:2023-12-15 09:07:29 瀏覽:680
晶體管和繼電器這兩種器件都做相同的工作——它們打開和關(guān)閉電流——但它們使用非常不同的方法。根據(jù)您的經(jīng)驗(yàn)和行業(yè),您可以默認(rèn)使用其中之一,但每種設(shè)備都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。要評估哪種器件最適合您的應(yīng)用,了解每種器件特性的細(xì)節(jié)非常重要。
可靠的繼電器
繼電器是一項(xiàng)久經(jīng)考驗(yàn)的技術(shù),它們以物理方式切換觸點(diǎn),就好像您自己扔開關(guān)一樣。通常,它們使用電磁鐵簧片開關(guān)來允許小的電信號切換更高的電壓。
繼電器在幾個關(guān)鍵方面與晶體管不同。以下是它們最大的五個區(qū)別:
? 繼電器可處理更高的電流和電壓負(fù)載。
? 繼電器可以切換負(fù)載,而不管設(shè)備的內(nèi)部電路如何。
? 繼電器可以處理交流電 (AC) 或直流電 (DC) 負(fù)載。
? 繼電器不漏電流。繼電器完全打開或關(guān)閉。
? 繼電器的電阻非常低。從電氣角度來看,閉合繼電器實(shí)際上與不間斷的電線相同。
大多數(shù)繼電器都具有 NO(常開)和 NC(常閉)觸點(diǎn),允許您在通電 (NO) 時閉合電路或斷開電路 (NC)。如果需要,您可以同時使用 NO 和 NC。
繼電器在打開或關(guān)閉時會發(fā)出咔嗒聲。這有其優(yōu)點(diǎn),但當(dāng)噪聲成為問題時,可能會帶來缺點(diǎn)。一些繼電器允許您直觀地觀察它們的狀態(tài)。其他器件則具有旁路/測試按鈕或用于手動啟動繼電器的開關(guān)。
開關(guān)速度比晶體管慢得多,觸點(diǎn)可能會“反彈”,導(dǎo)致操作開關(guān)時信號瞬間忽明忽暗。
繼電器在導(dǎo)通狀態(tài)下也會消耗相對較大的電流。閉鎖繼電器只需要電源即可打開和關(guān)閉。
最后,繼電器通常比晶體管大得多,而且它們是電磁器件,因此會引起電磁通量 (EMF) 干擾。
晶體管:速度和簡單性
晶體管允許電流在集電極和發(fā)射極之間流動,而不是開/關(guān)開關(guān)。它們不使用活動部件。相反,當(dāng)存在正電壓時,晶體管會改變晶體管材料的電導(dǎo)率。以下是晶體管與繼電器相比的八個特定特性:
? 它們比繼電器快得多。開關(guān)范圍通常以納秒為單位(10-9second)范圍,比等效繼電器快許多數(shù)量級。
? 晶體管可以充當(dāng)模擬器件,允許信號放大。
? 它們比等效的繼電器小得多。
? 晶體管是靜音的,不指示它們是否被激活。
? 您可以使用晶體管允許一個信號切換更大的負(fù)載,但它不是完全獨(dú)立的。與使用繼電器相比,設(shè)計人員需要更多地了解開關(guān)器件。
? 您需要正確指定晶體管,而繼電器可以承受多種功率類型。
? 它們很便宜。
? 您不能將晶體管與交流電一起使用。
類似電子元器件
典型的晶體管和繼電器具有幾乎無限的應(yīng)用,但這些專用解決方案執(zhí)行類似的任務(wù)。
? 固態(tài)繼電器:傳統(tǒng)繼電器和晶體管之間的一種混合體,這些繼電器使用由控制電路激活的 LED 來切換負(fù)載。LED 激活一個光激活的 MOSFET,用于控制負(fù)載。這些設(shè)備是靜音的,可在一毫秒或更短的時間內(nèi)切換,并且比傳統(tǒng)繼電器更可靠。
? 接觸器:接觸器繼電器針對切換大電流進(jìn)行了優(yōu)化,例如啟動電動機(jī)。這些設(shè)備通常只有常開觸點(diǎn)。
? TRIAC:TRIAC是“交流電三極管”的縮寫,是一種固態(tài)器件,允許電流沿任一方向流過兩個主端子。柵極引腳激活這些器件。
? 計算機(jī)芯片:您可能不想從頭開始開發(fā)自己的計算設(shè)備,但值得注意的是,這些芯片將數(shù)十億個晶體管封裝在一個可以輕松放入手掌的封裝中。這是小型化的奇跡。
何時使用繼電器和晶體管
對于非常高或未知的負(fù)載,繼電器是您最好和最實(shí)用的選擇。為較小的負(fù)載選擇晶體管,當(dāng)功耗很重要時,或者如果您需要切換數(shù)百萬或數(shù)十億次。對于專門的解決方案,概述的附加設(shè)備提供了更多選項(xiàng)。
深思熟慮的工程師偶爾會重新評估他們選擇的組件和方法。也許您的應(yīng)用程序的 SSR 不可用或成本太高?;蛘?,也許客戶一直試圖從您的晶體管輸出中驅(qū)動不適當(dāng)?shù)呢?fù)載。無論您面臨什么挑戰(zhàn),請考慮您的完美解決方案可能不是您一直依賴的標(biāo)準(zhǔn)工具。想要了解更多繼電器和晶體管相關(guān)信息及產(chǎn)品,可咨詢立維創(chuàng)展。
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