MOSFET против энергоэффективности реле

Вопрос новичка здесь. Собираю выносной распределительный ящик для силовых цепей на борту яхты. Проект заключается в том, чтобы центральный pi Raspberry отправлял заказы нескольким блокам, каждый из которых контролировал несколько цепей, распределенных по сосуду. Каждая коробка будет содержать Arduino, взаимодействующую с RPi с помощью XBee.

Каждая цепь будет иметь типичное потребление пары А с максимальным значением 15 А. Типичная частота коммутации будет очень низкой, при этом некоторые цепи почти всегда остаются включенными, а другие почти всегда выключенными.

Мой вопрос для фактического переключения, я должен выбрать реле или МОП-транзисторы? Мой вопрос конкретно касается энергосбережения, что является главной задачей парусного судна. Учитывая высокую теплоотдачу MOSFET, правильно ли я предполагаю, что это расточительные компоненты? Больше, чем реле?

Реле, полевые МОП-транзисторы, IGBT и твердотельные реле потенциально могут иметь незначительное энергопотребление. Реле имеют движущиеся части, поэтому имеют гораздо меньший срок службы, а также издают шум. Они обладают субъективно наименьшим сопротивлением и могут сохранять свое состояние или нет при потере питания, в зависимости от того, что вы хотите. На 5-15А мосфеты должны быть в порядке. Они нагреваются (тратят энергию впустую) только при слишком медленном переключении или слишком большой проводимости.
Если вы говорите о переключении низкого напряжения постоянного тока (например, 12 В), доступны МОП-транзисторы с сопротивлением менее 1 мОм. Это около 200 мВт рассеиваемой мощности, что вполне конкурентоспособно с реле, учитывая более длительный срок службы и надежность.
Учитывая высокую тепловую мощность MOSFET, MOSFET, используемый в качестве переключателя, неэффективен (имеет высокую тепловую мощность), только если вы используете его неправильно . При правильном использовании МОП-транзисторы могут быть очень эффективными и могут переключаться с очень низкими потерями. Как новичок, будьте осторожны с этими предположениями/утверждениями, потому что часто они просто не соответствуют действительности и высказываются только теми, кто не имеет ни малейшего представления. Не становитесь одним из них!

Ответы (2)

Ваш выбор зависит от многих вещей:

  • Вы переключаете AC или DC?
  • Какое у вас напряжение переключения? (5/3,3 В от микроконтроллера? 12 В от батареи? Вы упомянули и Arduino/RPi/Xbee, но что именно управляет, и есть ли другие доступные источники питания?)
  • Скорость переключения
  • Толщина вашего провода (сколько мощности вы уже потеряли только из-за потерь в меди?)

Эффективность — это очень много, и хотя реле могут «казаться» более эффективными, потому что они представляют собой гальванический контакт, это определенно не так. Только что с помощью быстрого поиска в гугле я нашел реле с сопротивлением 0,1 Ом, рассчитанное на 15 А ( здесь ). Это дает потери мощности:

п "=" я 2 × р "=" 15 2 × 0,1 "=" 22,5 Вт

Наоборот, я тоже только что нашел МОП-транзистор с сопротивлением 0,005 Ом во включенном состоянии ( здесь ). Это дает потери мощности:

п "=" я 2 × р "=" 15 2 × 0,005 "=" 1,125 Вт

Да, вы можете выбрать реле с более высоким номиналом, и оно будет иметь более низкое контактное сопротивление, и, возможно, вы найдете еще более эффективное, чем МОП-транзистор. Но это будет стоить дороже. Является ли стоимость проблемой? Список факторов можно продолжить.

Просто показывает, что ты ничего не можешь предполагать. Если вы дадите более подробную информацию о своем проекте, я могу помочь и отредактировать свой ответ, но пока он очень открытый и, честно говоря, зависит от множества факторов, которые вы не упомянули.

Хм... Поправьте меня, если я ошибаюсь, но номинальное значение 15 А означает, какую нагрузку он может выдержать, чтобы пройти через его общий контакт на контакт NC или NO ... Если вы посмотрите на таблицу данных, которую вы предоставили со ссылкой, там написано 400 мВт. , 700 мВт и 360 мВт на его катушке соответственно...

Учитывая потребление катушки 3 различных конфигураций реле на 24 вольта

 400mW, 700mW and 360mW

ПРОТИВ.

Мосфет

 (15A^2) x 0.005ohms = 1.125 Watts

В этой части эстафета выигрывает правильно!

Но если вы пропустите 8,4 А на тот же мосфет

 (8.4A^2) x 0.005ohms = 0.353 Watts

МОП-транзистор выигрывает, когда ток падает ниже 8,4 А.

Все сводится к тому, для чего он используется ... Минусы и плюсы мосфетов и реле ....

введите описание изображения здесь

Это предполагает нулевое контактное сопротивление реле. Я сомневаюсь, что это будет лучше, чем 5 мОм полевого транзистора. Существуют полевые транзисторы с еще более низким сопротивлением во включенном состоянии.
MOSFET против энергоэффективности реле
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v