繼電器與晶體管的區(qū)別及應用
發(fā)布時間:2023-12-15 09:07:29 瀏覽:3916
晶體管和繼電器這兩種器件都做相同的工作——它們打開和關閉電流——但它們使用非常不同的方法。根據(jù)您的經(jīng)驗和行業(yè),您可以默認使用其中之一,但每種設備都有自己的優(yōu)點和缺點。要評估哪種器件最適合您的應用,了解每種器件特性的細節(jié)非常重要。
可靠的繼電器

繼電器是一項久經(jīng)考驗的技術,它們以物理方式切換觸點,就好像您自己扔開關一樣。通常,它們使用電磁鐵簧片開關來允許小的電信號切換更高的電壓。
繼電器在幾個關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載。
? 繼電器可以切換負載,而不管設備的內(nèi)部電路如何。
? 繼電器可以處理交流電 (AC) 或直流電 (DC) 負載。
? 繼電器不漏電流。繼電器完全打開或關閉。
? 繼電器的電阻非常低。從電氣角度來看,閉合繼電器實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,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。
繼電器在打開或關閉時會發(fā)出咔嗒聲。這有其優(yōu)點,但當噪聲成為問題時,可能會帶來缺點。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。
開關速度比晶體管慢得多,觸點可能會“反彈”,導致操作開關時信號瞬間忽明忽暗。
繼電器在導通狀態(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/關開關。它們不使用活動部件。相反,當存在正電壓時,晶體管會改變晶體管材料的電導率。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載,但它不是完全獨立的。與使用繼電器相比,設計人員需要更多地了解開關器件。
? 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用,但這些專用解決方案執(zhí)行類似的任務。
? 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 來切換負載。LED 激活一個光激活的 MOSFET,用于控制負載。這些設備是靜音的,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行了優(yōu)化,例如啟動電動機。這些設備通常只有常開觸點。
? 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。
? 計算機芯片:您可能不想從頭開始開發(fā)自己的計算設備,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載,繼電器是您最好和最實用的選擇。為較小的負載選擇晶體管,當功耗很重要時,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,概述的附加設備提供了更多選項。
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。也許您的應用程序的 SSR 不可用或成本太高。或者,也許客戶一直試圖從您的晶體管輸出中驅(qū)動不適當?shù)呢撦d。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準工具。想要了解更多繼電器和晶體管相關信息及產(chǎn)品,可咨詢立維創(chuàng)展。
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