如何选择开关?


10

似乎有大约4种主要的晶体管版本,然后是NPN / PNP版本。也有继电器,SCR和TRIAC。

当我需要微控制器控制的开关时,应遵循哪些经验法则来指导我选择?在没有特定的高性能规格时,人们是否喜欢保留一些常见的用途?

我想学习一般规则,所以我不会在同一问题上搜索37个变体。

举一个具体的例子,我现在选择的应用包括驱动一个5 V,160 mA(在50%占空比时平均为80 mA),3.1 kHz蜂鸣器,并带有一个3.3V MCU的输出,可吸收8mA或源电流。 4毫安


我不会使用双向可控硅开关低电压
mbx 2011年

1
您是否有指向压电数据表的链接?(那160 mA似乎很多
stevenvh 2011年

@stevenvh是的,对我来说听起来也很多。但它表示为5V,30欧姆(〜= 165 mA),最大电流为80 mA。由于它也表示占空比为50%,并且由于80接近30欧姆给出的值的一半,所以我在想什么呢?我可能读错了,我以前从未玩过其中之一。soberton.com/NewFiles/Product%20PDFs/GT-0950RP3.pdf
Doug McClean

@Doug-表示线圈电阻;它根本不是压电的,而是类似扬声器的东西。我对此表示怀疑,但您在提及压电时似乎很积极。
stevenvh 2011年

@Doug-不要忘记将一个二极管与蜂鸣器并联(Vcc上的阴极)以保护驱动晶体管。
stevenvh 2011年

Answers:


8

当双极性晶体管和FET用作如上所述的低功耗应用中的开关时,它们在输出端的工作原理几乎相同。两者都有两种口味,可以制成高端或低端开关。NPN双极和N沟道FET是低压侧开关,PNP双极和P沟道FET是高压侧开关。

双极型和FET之间的区别主要在于它们如何导通和关断。通过在基极上流过一些电流来接通双极性。这允许更大的电流流过集电极。可能的集电极电流与基极电流之比就是晶体管的增益。FET由电压而不是电流控制。基本的N沟道MOSFET可能需要12-15伏特的电压才能完全导通,而0V则完全截止。有些东西叫做“逻辑电平” FET,它们可以在足够好的开/关之间切换,以直接由3.3V或5V逻辑输出驱动。

我将不同意Starblue,并说对于爱好性的非常简单的开关应用,请购买一些优质的逻辑电平FET,例如IRLML2502。它们每个的成本为10美分,但是只要所有电压都限制在20V,它们就会令人费解。对于由专业人员进行的批量设计,我当然不会一开始就这样做,但是,如果您只想开始使用最能满足需求的答案,那么这是一个很好的习惯。

一旦准备好使用双极型进行实验,就可以分别得到2N4401和2N4403的100个。它们非常便宜,可广泛使用,并且尺寸都很坚固。它们对于切换200mA负载也很好,但是您需要了解更多一点才能很好地使用它们。您不能仅将它们直接连接到交换应用程序中的微控制器输出。


使用BJT,您只需要记住使用一个较小的(例如100 ohm)基极电阻,它实际上并没有比它复杂得多(公认的过于简化):)
vicatcu 2011年

1
是的,您必须添加一个基极电阻,但这并不像降低100欧姆那么简单。您需要考虑负载电流,将其除以晶体管增益以获得最小基极电流,考虑BE压降找到基极电阻两端的压降,然后计算基极电阻值。您还必须确保逻辑输出可以在假定的电压下实际驱动该电流量。
奥林·拉斯洛普

6

首选最简单,最便宜的解决方案。

如果NPN晶体管可以完成这项工作,请使用它。对于蜂鸣器,您可以使用一些小功率NPN晶体管。小信号NPN晶体管的电流小于100mA,小功率的电流高达1A。

如果那还不够强大,请考虑使用MOSFET。

继电器,SCR(晶闸管)和三端双向可控硅开关元件更多地用于切换更高的电压。


为什么不从一个小的MOSFET开始呢?BJT以前便宜一些,但MOSFET的价格正在上涨,并且更易于用作开关(在我看来)。
凯文·维米尔
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.