Relais gegen Transistor?

Eher einfach, fürchte ich, aber wann würden Sie ein Relais und wann einen Transistor verwenden? Bei einem Relais nutzen sich die Kontakte ab. Warum werden also überhaupt Relais verwendet?

Relais sind Ein-Aus-Geräte. Der Spannungsabfall von Transistoren kann variiert werden.

Relais sind viel langsamer als Transistoren; in der Regel 50 ms zu wechseln, und wahrscheinlich mehr. Einige Transistortypen können in Pikosekunden schalten (fast 10 Größenordnungen schneller).

Relais sind isoliert. Transistoren können (zB SSR) sein, sind es aber oft nicht.

Relais sind elektromagnetisch und verursachen Probleme. Bauen Sie beispielsweise einen Relaiscomputer mit vielen Relais. Sie werden feststellen, dass sich Relais in einigen Fällen gegenseitig stören. Transistoren sind nicht sehr EM-empfindlich. Sie strahlen nicht viel elektromagnetische Störungen aus.

Relais verbrauchen im eingeschalteten Zustand viel Strom, die meisten Transistoren nicht.

Relais bieten eine vollständige Trennung zwischen dem Aktivierungskreis und der Last.

Sie können AC und DC schalten und durch AC oder DC aktiviert werden.

Sie können sehr robust sein.

Sie haben auch den Vorteil, dass man oft sieht, ob das Gerät betätigt ist, und man kann in vielen Fällen sogar die Betätigung hören.

Abgesehen von den korrekten Eigenschaften, die Leon erwähnt, haben Relais auch einen viel geringeren Innenwiderstand. Tatsächlich ähnelt der Schalter eines Relais einem geraden Stück Draht.

Jede andere Art von Festkörperschalter (bjt, scr, triac, igbt) hat einen gewissen Widerstand und lässt eine gewisse Spannung fallen.

In vielen Designs, in denen das Schalten selten vorkommt und der Konstrukteur der Schaltung nicht genau weiß, was der Benutzer schalten möchte, ist ein Relais eine gute Wahl, da es entweder Wechselstrom oder Gleichstrom mit einem großen Spannungs- und Strombereich schaltet.

In einer bestimmten Anwendung finden Sie fast immer eine Halbleiterkomponente, die die Arbeit billiger erledigt als ein Relais, wenn Sie auf die Robustheit und Vielseitigkeit eines Relais verzichten können.

Relais sind eine gute Wahl, wenn die zu steuernde Last mehr als ein paar Ampere benötigt und das Umschalten nicht so häufig ist.

Wenn Sie einen Strom von mehreren Ampere abschalten müssen, kann die Lastinduktivität zu Spannungsspitzen führen, die einen Transistor beschädigen, es sei denn, Sie fügen eine Flyback- / Klemmdiode hinzu, um ihn zu schützen. Relaiskontakte, die im Grunde genommen große Metallteile sind, haben eine viel größere Toleranz gegenüber dieser Anwendung, aber selbst dann, wenn große Lastströme unterbrochen werden, werden Relaiskontakte schließlich durchgebrannt.

Wenn Sie etwas schneller als einmal pro Sekunde schalten müssen, hat ein Relais wahrscheinlich eine relativ kurze Lebensdauer, und es lohnt sich, die Transistoroption zu wählen. Wenn Sie Ihre Last nicht schneller als alle 10 Sekunden schalten müssen, ist das Relais möglicherweise wirtschaftlicher. Wie immer ist es ein Design-Kompromiss.

Relais können so eingerichtet werden, dass sie so viele verschiedene Spannungspegel aktivieren, ohne dass Anpassungen erforderlich sind. Aus diesem Grund sind sie in industriellen Steuerungen so häufig anzutreffen. Nehmen wir zum Beispiel an, ich entwerfe einen Regler für ein Ventil, für dessen Betrieb +15 V geschaltet werden müssen. Dann schaltet das Unternehmen das Ventil auf einen stromgesteuerten Stil um, bei dem der Ausgang nichts mit einem festen Spannungspegel zu tun hat. Dies ist eine einfache Änderung für ein Relais (wirklich keine Änderung) und wahrscheinlich eine komplexe Änderung für einen MosFET.