Что такое реле на полевом транзисторе. Как работает схема реле на полевом транзисторе. Какие преимущества у реле на полевом транзисторе по сравнению с механическими реле. Где применяются реле на полевых транзисторах.
Что такое реле на полевом транзисторе
Реле на полевом транзисторе (МОП-реле) — это полупроводниковое устройство, выполняющее функции коммутации электрических цепей подобно механическому реле, но без использования подвижных контактов. В качестве коммутирующего элемента в нем используется полевой МОП-транзистор.
Основные компоненты реле на полевом транзисторе:
- Входная цепь с оптронной развязкой (светодиод и фотодиод)
- Драйвер затвора полевого транзистора
- Силовой полевой МОП-транзистор
Принцип работы такого реле заключается в управлении проводимостью канала полевого транзистора с помощью напряжения на затворе. При подаче управляющего сигнала транзистор открывается и пропускает ток в нагрузку.
Преимущества реле на полевых транзисторах
По сравнению с электромеханическими реле, МОП-реле обладают рядом важных преимуществ:
- Отсутствие подвижных частей и механического износа
- Высокая надежность и длительный срок службы
- Высокое быстродействие (время переключения порядка микросекунд)
- Отсутствие дребезга контактов при переключении
- Малые габариты и вес
- Низкое энергопотребление в цепи управления
- Возможность коммутации как постоянного, так и переменного тока
Эти преимущества делают реле на полевых транзисторах отличным выбором для многих современных применений.
Схема и принцип работы реле на полевом транзисторе
Рассмотрим типовую схему реле на полевом МОП-транзисторе:
«` «`Принцип работы реле на полевом транзисторе:
- При подаче управляющего сигнала загорается светодиод во входной цепи.
- Свет от светодиода активирует фотодиод в оптроне, обеспечивая гальваническую развязку.
- Сигнал с оптрона поступает на драйвер затвора МОП-транзистора.
- Драйвер формирует напряжение, достаточное для полного открытия транзистора.
- МОП-транзистор открывается, пропуская ток через нагрузку.
- При снятии управляющего сигнала транзистор закрывается, размыкая цепь нагрузки.
Такая схема обеспечивает надежную коммутацию силовых цепей с помощью слаботочных управляющих сигналов.
Применение реле на полевых транзисторах
МОП-реле нашли широкое применение во многих областях электроники и электротехники:
- Автоматизация и управление технологическими процессами
- Измерительное и тестовое оборудование
- Телекоммуникационные системы
- Автомобильная электроника
- Бытовая техника
- Источники питания и преобразователи напряжения
- Системы безопасности и контроля доступа
Они особенно эффективны в приложениях, требующих высокой надежности, быстродействия и длительного срока службы.
Выбор реле на полевом транзисторе
При выборе МОП-реле для конкретного применения следует учитывать следующие параметры:
- Максимальное коммутируемое напряжение
- Максимальный коммутируемый ток
- Сопротивление канала в открытом состоянии
- Время включения и выключения
- Напряжение управления
- Диэлектрическая прочность изоляции между входом и выходом
- Диапазон рабочих температур
Правильный выбор реле обеспечит надежную и эффективную работу устройства в целом.
Сравнение реле на полевых транзисторах с другими типами реле
Рассмотрим преимущества и недостатки МОП-реле по сравнению с другими типами реле:
| Параметр | Электромеханическое реле | Герконовое реле | Реле на полевом транзисторе |
|---|---|---|---|
| Срок службы | Ограничен механическим износом | Высокий, но ограничен | Очень высокий |
| Быстродействие | Низкое (миллисекунды) | Среднее | Высокое (микросекунды) |
| Дребезг контактов | Присутствует | Минимальный | Отсутствует |
| Энергопотребление | Высокое | Среднее | Низкое |
| Коммутируемая мощность | Высокая | Средняя | От низкой до высокой |
| Стоимость | Низкая | Средняя | От средней до высокой |
Как видно из сравнения, реле на полевых транзисторах обладают рядом существенных преимуществ, особенно в плане надежности и быстродействия.
Особенности проектирования устройств с МОП-реле
При разработке устройств с использованием реле на полевых транзисторах следует учитывать некоторые особенности:
- Защита от перенапряжений: МОП-транзисторы чувствительны к статическому электричеству и перенапряжениям. Необходимо предусмотреть схемы защиты затвора.
- Тепловой режим: При коммутации больших токов нужно обеспечить адекватный теплоотвод от транзистора.
- Драйвер затвора: Для полного открытия МОП-транзистора требуется достаточное напряжение на затворе. Может потребоваться специальный драйвер.
- Паразитные емкости: Учитывайте влияние паразитных емкостей транзистора на быстродействие схемы.
- Обратный ток: При работе с индуктивными нагрузками необходимо предусмотреть защиту от обратных токов.
Правильный учет этих факторов позволит создать надежное и эффективное устройство на основе МОП-реле.
Простая схема реле времени, задержки выключения нагрузки на одном полевом транзисторе, как ее сделать. « ЭлектроХобби
Порой возникает необходимость в выключении тех или иных электронных устройств через определенный промежуток времени в автоматическом режиме. К примеру, всем известный электронный мультиметр типа DT830 (самая простая модель тестера) не имеет внутри себя автоматического выключения. И когда забываешь после измерений его выключать, то к следующему измерению его батарейка уже успевает полностью разрядится. Естественно, это нуждается в доработке. В более дорогостоящих мультиметрах такая функция имеется, и если тестером не пользуешься несколько минут, то он автоматически выключается. Вот эту схему, что я предлагаю на Ваше рассмотрение, как раз и можно использовать для подобных случаев. И как видно сама схема автоматического выключения электрической нагрузки через заданное время очень проста.
Ну, а для новичков поясню сам принцип действия этой схемы. Итак, по сути эта схема является схемой самого обычного реле времени, только роль реле тут выполняет полевой транзистор n-типа, с индуцируемым каналом.
Как известно, полевые транзисторы подобного типа имеют три вывода – затвор, исток и сток. Канал сток-исток является силовым, через который протекает основной ток относительно большой величины.
И в изначальном состоянии, когда между управляющим каналом затвор-исток нет нужного напряжения, этот полевой транзистор закрыт. В таком состоянии его силовой переход имеет бесконечно большое сопротивление. Но как только мы подадим на управляющий канал затвор-исток нужное напряжение, то силовой канал откроется. Именно у этого транзистора (BS170), что стоит в схеме, сопротивление канала сток-исток в полностью открытом состоянии равно 5 Ом. Что для небольших нагрузок является крайне незначительным сопротивлением.
Основные характеристики полевого транзистора BS170:
» тип проводимости – n-канальный;
» максимальный ток сток-исток – до 0,5 А;
» максимальная рассеиваемая мощность – 0,83 Вт;
» пороговое напряжение открытия транзистора – 3 В;
» максимальное напряжение между сток-исток – до 60 В;
» максимальное напряжение между затвор-исток – до 20 В;
» сопротивление канало сток-исток в открытом состоянии – 5 Ом;
» максимальная температура канала – 150 °C;
Итак, на вход схемы автоматического отключения нагрузки подается постоянное напряжение от источника питания (к примеру 9 вольтовой батарейки).
Плюс с входа сразу идет на выход схемы. А вот минус входа проходит через силовой переход сток-исток полевого транзистора, который в изначально состоянии полностью закрыт и не проводит через себя ток. То есть, изначально на выходе схемы отсутствует напряжение для питания нагрузки. Чтобы транзистор открылся, мы должны на его затвор подать положительный потенциал, а на исток отрицательный. Минус сразу подается на исток от источника питания, а вот плюс проходит через нормально разомкнутый выключатель B1. Параллельно управляющему переходу транзистора стоят электролитический конденсатор и подстроечный (или можно взять переменный) резистор.
Когда мы кратковременно нажимаем переключатель B1, то полюс от источника питания поступает на затвор полевика и открывает его. При этом также происходит быстрая зарядка емкости конденсатора C1. И когда уже кнопка B1 отпущена, и через нее плюс не подается на затвор, то транзистор остается открытым из-за наличия электрического заряда на конденсаторе. Ну, а чтобы был эффект реле времени в данной схеме, то есть произошло закрытие полевого транзистора через определенное время, параллельно конденсатору стоит сопротивление, которое с некоторой скоростью разряжает его.
И чем меньше будет сопротивление R1, тем быстрее разрядится конденсатор и закроется полевой транзистор.
В итоге работа схемы такова. Изначально на выходе схемы напряжения питания нагрузки отсутствует. Мы кратковременно нажимает переключатель B1. Конденсатор заряжается, а транзистор открывается, на выходе схемы появляется напряжение питания нагрузки. Поскольку резистор разряжает конденсатор, то спустя определенное время, когда величина напряжения на конденсаторе достигнет порогового уровня закрытия полевого транзистора VT1 (а это 3 вольта), то транзистор закроется и на выходе схемы пропадет напряжение питания нагрузки. Вот такая простая работа у данной схемы. Причем стоит заметить, что время ожидания схемы перед закрытием полевика зависит как от резистора, так и от емкости конденсатора. Чем больше будет емкость у конденсатора C1, и чем меньше сопротивление резистора R1, тем это время будет больше. Само же время может быть от нуля до очень много (часы, а то и больше).
Эта схема реле времени на полевом транзисторе может работать с нагрузками, у которых ток потребления до пол ампера (0,5 А).
Поскольку такой максимальный ток имеет силовой переход полевого транзистора. Если этого тока Вам будет мало, то просто стоит в схему поставить другой полевой транзистор подобного типа с нужной величиной максимального тока силового перехода полевика. Естественно, при выборе обращайте внимание на сопротивление перехода сток-исток в открытом состоянии. По возможности его сопротивление должно быть как можно меньше. Это положительно повлияет на экономию электроэнергии и уменьшит нагрев транзистора при его работе.
Помимо этого учтите, что обычно у полевых транзисторов подобного типа максимальное напряжение перехода затвор-исток около 20 вольт. Это значит, что напряжение питания на входе схемы не должно превышать этого значения, поскольку в противном случае полевик попросту выйдет из строя. Если все же имеется такая необходимость в напряжении более 20 вольт, то параллельно переходу затвор-исток нужно поставить стабилитрон, который будет ограничивать напряжение на данном переходе полевика, что защитит его от выхода из строя.
Ну, и конденсатор C1 должен быть рассчитан на напряжение чуть более, чем напряжение на входе схемы. Иначе, он также может испортится.
Видео по этой теме:
P.S. Естественно, данную схему автоматического выключения электронной нагрузки через заданное время можно использовать не только для мультиметров. Как я сказал вначале, это аналого схемы обычного реле времени, только вместо реле тут стоит полевой транзистор. Так что схема может работать с любыми электрическими, электронными нагрузками постоянного тока, которые нуждаются в автоматическом отключении через нужный интервал времени.
электронное реле
При эксплуатации различных бытовых устройств мы часто задумывались о том, как эти машины понимают, что нужно отключиться, или включиться через определенное время или при достижении какой-то температуры.
Главным компонентом данной схемы является одновибратор, собранный на транзисторах VT1 – VT3, один из которых является полевым. Максимальное время ожидания такой схемы составляет примерно 50 секунд при общем максимальном сопротивлении R2 и R3 – 1 Мом.
Принцип работы
В исходном состоянии VT1 закрыт из-за падения напряжения на VD2, а VT3 и VT2 открыты (рис.1). При кратковременном нажатии на кнопку SA1 транзистор VT3 закроется, так как на базе будет положительный потенциал, а VT1 откроется и включит реле К1, которое своими контактами включит исполняемое устройство У. При этом полевой транзистор VT2 будет закрыт зарядным напряжением на конденсаторе C1. Такое состояние будет продолжаться до тех пор, пока конденсатор не разрядится на столько, чтобы открылся VT2. При открывании VT2 схема вернется в исходное состояние (VT2 и VT3 открыты, а VT1 закрыт). Таким образом, при кратковременном нажатии на SA1 исполняемое устройство У будет работать в течении максимального времени, определяемым номиналами резисторов R2 и R3.
Простое реле времени, схема которого показана на рис.1 очень проста в повторении и не требует дефицитных деталей.
Здесь применены: реле типа РЭС-42, биполярные транзисторы (VT1, VT3, VT4) типа МП42, полевой транзистор VT2 типа КП201А, но могут быть заменены на КП103 с любым индексом.
Реле времени с регулируемой выдержкой
Недостатком вышеописанной схемы является очень малое время выдержки и составляет всего лишь около 1 минуты. Ниже рассмотрим схему, в которой устранены эти недостатки, и дополнительно, можно устанавливать различные пределы по времени.
Схема электронного реле времени, которое позволяет устанавливать выдержку с периодами 1…60 секунд или 1…60 минут, показана на рис.2. При этом отклонение от заданных значений может составлять не более 5%.
Схема содержит три основные блоки: блок питания, выполненный по бестрансформаторной схеме; времязадающий блок и двухкаскадный усилитель VT1, VT2. Времязадающий блок состоит из переключателя SA2, при помощи которого устанавливают диапазон длительности выдержки; конденсаторов C3, C4; резисторов R4, R5; диода VD7; стабилитрона VD6.
Работа схемы заключается в следующем. В исходном состоянии реле устройства обесточено, так как транзистор VT2 закрыт. При нажатии на кнопку SA1 начинает заряжаться конденсатор C3 или C4 – это зависит от положения переключателя SA2. Конденсатор будет заряжаться до напряжения питания. Отпустив кнопку SA1, конденсатор C3 или C4 начнет разряжаться по цепи R4 → R5 → обратное сопротивление VD7. Транзистор VT1 закрывается, так как к его затвору через стабилитрон VD6 прикладывается положительное напряжение от C3 или C4, а VT2 открывается, и срабатывает реле К1. В таком состоянии схема будет находиться, пока С3 или С4 не разрядится до напряжения стабилизации VD6. Когда это произойдет, транзистор VT1 снова откроется, а транзистор VT2 закроется, и реле К1 будет обесточено, т. е. схема возвратится в исходное состояние.
Таймер
Таймер – это устройство по своим функциям аналогично реле времени, но с более расширенными возможностями.
В состав таймера обычно входят различные блоки, одним из которых обязательно является реле времени. На рис. 3 показана схема таймера, подающего звуковой сигнал по окончанию времени выдержки. Период длительности выдержки устройства составляет 1…90 минут и устанавливается при помощи переключателей SA2, SA3.
Схема собрана на логической микросхеме DD1 К176ЛА7. В ее состав входит реле времени, выполненное на элементе DD1.1, генератор – на элементах DD1.2 и DD1.2 и инвертор, выполненный на DD1.4. На транзисторе VT1 выполнен усилитель сигнала, поступающего с инвертора DD1.4.
Для запуска таймера нажимают кнопку SA1, при этом конденсатор C1 или C2, в зависимости от положения переключателя SA2, разряжается. Отпустив кнопку, конденсатор снова начинает заряжаться через цепь последовательно подключенных резисторов R2 – R13. И как только напряжение на входе DD1.1 достигнет значения порога переключения, на выходе элемента появится логическая единица (напряжение высокого уровня).
С ее появлением включится генератор, который создаст колебания 1000 Гц, которые, в свою очередь, поступят через инвертор и VT1 на громкоговоритель ВА1. Важным достоинством данной схемы является ее экономичность, так как при отсутствии сигнала на выходе инвертора транзистор закрыт, и схема потребляет не более 0,5 мА.
Литература:
«Справочная книга радиолюбителя – конструктора» под редакцией Н. И. Чистякова. 1990 г.
Что такое реле MOSFET? | Электронные компоненты OMRON
Полупроводниковое реле, сочетающее в себе светодиоды и микросхемы
MOS FET для реализации функций реле
Реле на полевых МОП-транзисторах представляет собой бесконтактное реле, используемое в основном для коммутации и подключения сигналов. Он имеет функции механического реле и полупроводников и используется в системе контроля полупроводников, различных измерительных устройствах, оборудовании для обеспечения безопасности и в широком спектре других приложений.
Поперечное сечение реле MOS FET
Реле на полевых МОП-транзисторах представляет собой полупроводниковое реле, в котором в качестве выходного элемента используется полевой МОП-транзистор.
Реле MOS FET состоит из следующих трех микросхем:
Принцип действия и функция МОП-реле на полевых транзисторах
По сравнению с монтажной площадкой для 10 штук (установленных с интервалом 0,3 мм)
Отсутствие точек контакта (т. е. отсутствие механического ресурса) снижает частоту обслуживания продуктов, в которых используется много реле.
По сравнению с механическими реле, сопротивление включению бесконтактных МОП-реле с полевыми транзисторами не зависит от количества циклов переключения.
По сравнению с герконовыми реле потребляемая мощность на входе очень низкая, что способствует экономии энергии оборудования.
| Механическое реле (герконовое реле) | против | МОП-реле на полевых транзисторах |
|---|---|---|
| Нет механического контакта = Нет звука при контакте | ||
| Нет механического контакта = Нет дребезга контактов | ||
| Поглотитель перенапряжения необходим для защиты периферийных цепей от перенапряжения (обратного напряжения), создаваемого катушкой | Без катушки, значит, нет перенапряжения (обратное напряжение) | |
| G6S-2F 220 В пост.  тока | Также доступны высоковольтные реле, сопоставимые с механическими реле G3VM-601DY1 Макс. 600 В постоянного тока | |
| G6S-2F 2000 В переменного тока (1 мин.) | Также доступен тип с высокой диэлектрической прочностью, сравнимый с механическими реле G3VM-601DY1 Макс. 5000 В переменного тока (1 мин.) |
Выходные элементы транзисторных соединителей и симисторных соединителей имеют низкую линейность, что приводит к искажению сигнала, проходящего между выходами.
В отличие от транзисторных соединителей и симисторных соединителей реле на полевых МОП-транзисторах подавляют искажения сигнала благодаря превосходным характеристикам линейности, сравнимым с механическими реле.
Возможность управления аналоговыми сигналами делает его идеальным для тестеров и измерительных приборов.
Выходной ток переключения МОП-реле на полевых транзисторах не зависит от входного тока. Реле
MOS FET могут работать при очень малых токах, что способствует экономии энергии в оборудовании. Даже по истечении срока службы выходной ток не падает, как это происходит с транзисторными соединителями.
Транзисторные соединители потребляют больше энергии, чем МОП-реле на полевых транзисторах, поскольку больший входной ток также приводит к большему выходному току.
Следовательно, потребляется больше энергии, поскольку выходной сигнал также ослабляется из-за ухудшения характеристик светодиода.
| Транзисторный соединитель | G3VM-61CR1 (МОП-реле на полевых транзисторах) | |
|---|---|---|
| Входной ток светодиода | от 1 до 10 мА | 5 мА |
| Выходной ток переключения | от 1 до 20 мА | Макс. 10 000 мА Соединение С |
По сравнению с другими полупроводниковыми приборами ток утечки в выключенном состоянии очень мал, что позволяет измерять мельчайшие токи. Подавление ненужного тока утечки способствует меньшему выделению тепла и меньшему количеству сбоев в работе схемы, которые являются факторами снижения производительности.
| Транзисторный соединитель | Симисторный соединитель | G3VM-41GR8 (МОП-реле на полевых транзисторах) | |
|---|---|---|---|
| Ток утечки | Прибл. 10 мкА | Прибл. 100 нА | Макс. 1 нА |
Варианты, доступные как для переменного, так и для постоянного тока, расширяют спектр применения.
| Транзисторный соединитель | Симисторный соединитель | МОП-реле на полевых транзисторах |
|---|---|---|
| Только DC | Только переменный ток | Поддержка переменного или постоянного тока |
Низкое тепловыделение благодаря низкому сопротивлению в открытом состоянии
Не требуются радиаторы или другие компоненты для отвода тепла.
Типы упаковки
Увеличить схему
МОП-реле на полевых транзисторах, модель стандарта
Увеличить схему
Типы корпусов МОП-реле на полевых транзисторах
Увеличить схему
Карта продукта
Компания OMRON предлагает широкий ассортимент реле на МОП-транзисторах с полевыми транзисторами, чтобы вы могли выбрать продукт, подходящий для вашего приложения.
Для выбора МОП-реле на полевых транзисторах см. руководство по выбору продукта.
Руководство по выбору продукта
| Многоконтактный тип | Нажмите здесь, чтобы увидеть нашу рекомендуемую линейку |
| Нормально закрытый тип | Нажмите здесь, чтобы увидеть нашу рекомендуемую линейку |
| Тип с высокой изоляцией | Нажмите здесь, чтобы увидеть нашу рекомендуемую линейку |
| Тип управления напряжением | Нажмите здесь, чтобы увидеть нашу рекомендуемую линейку |
| Высокочувствительный тип | Нажмите здесь, чтобы увидеть нашу рекомендуемую линейку |
| Общего назначения | Нажмите здесь, чтобы увидеть нашу рекомендуемую линейку |
| Высокопроизводительный и низкоомный тип | Нажмите здесь, чтобы увидеть нашу рекомендуемую линейку |
| Тип ограничения тока | Нажмите здесь, чтобы увидеть нашу рекомендуемую линейку |
Многоконтактный тип
| Пакет | Спецификация модели | Контактный телефон | Напряжение нагрузки (В) | Непрерывная нагрузка ток (А) |
|---|---|---|---|---|
| DIP8 | G3VM-62C1/F1 | 2а | 60 | 0,50 |
| DIP8 | Г3ВМ-352К/Ф | 2а | 350 | 0,12 |
| DIP8 | Г3ВМ-402К/Ф | 2а | 400 | 0,12 |
| СОП8 | Г3ВМ-62ДЖ1 | 2а | 60 | 0,40 |
| СОП8 | Г3ВМ-202ДЖ1 | 2а | 200 | 0,20 |
| СОП8 | Г3ВМ-352ДЖ | 2а | 350 | 0,11 |
| СОП8 | Г3ВМ-402ДЖ | 2а | 400 | 0,12 |
| DIP8 | Г3ВМ-354К/Ф | 2б | 350 | 0,15 |
| СОП8 | Г3ВМ-354ДЖ | 2б | 350 | 0,12 |
| DIP8 | Г3ВМ-355КР/ФР | 1a1b | 350 | 0,12 |
| СОП8 | Г3ВМ-355ДЖР | 1a1b | 350 | 0,12 |
Нормально закрытый тип
| Упаковка | Спецификация модели | Контактный телефон | Напряжение нагрузки (В) | Непрерывная нагрузка ток (А) |
|---|---|---|---|---|
| СОП4 | Г3ВМ-63Г | 1б | 60 | 0,50 |
| СОП4 | Г3ВМ-353Г | 1б | 350 | 0,12 |
| СОП6 | Г3ВМ-353Х | 1б | 350 | 0,12 |
| DIP4 | Г3ВМ-353А/Д | 1б | 350 | 0,15 |
| DIP6 | Г3ВМ-353Б/Е | 1б | 350 | 0,15 |
Тип с высокой изоляцией
| Упаковка | Спецификация модели | Контактный телефон | Нагрузка Напряжение (В) | Непрерывная нагрузка ток (А) | Диэлектрическая прочность между входами/выходами (Вдейств. ) |
|---|---|---|---|---|---|
| DIP4 | G3VM-41AY1/DY1 | 1а | 40 | 2 | 5000 |
| DIP4 | G3VM-61AY1/DY1 | 1а | 60 | 0,5 | 5000 |
| DIP4 | Г3ВМ-201AY1/DY1 | 1а | 200 | 0,25 | 5000 |
| DIP4 | Г3ВМ-351AY1/DY1 | 1а | 350 | 0,1 | 5000 |
| DIP4 | Г3ВМ-401AY1/DY1 | 1а | 400 | 0,12 | 5000 |
| DIP4 | G3VM-601AY1/DY1 | 1а | 600 | 0,09 | 5000 |
Тип управления напряжением
| Упаковка | Спецификация модели | Контактный телефон | Нагрузка Напряжение (В) | Непрерывный Нагрузка Ток (А) | Рабочее входное напряжение (В) |
|---|---|---|---|---|---|
| ВСОН(Р)4 | Г3ВМ-21УВ11 | 1а | 20 | 1,0 | ≦5,0 |
| ВСОН(Р)4 | Г3ВМ-51УВ | 1а | 50 | 0,3 | ≦5,0 |
| ВСОН(Р)4 | Г3ВМ-61УВ | 1а | 60 | 0,4 | ≦5,0 |
| S-VSON(L)4 | Г3ВМ-31КВХ | 1а | 30 | 1,5 | ≦5,0 |
| S-VSON(L)4 | Г3ВМ-31КВЛ | 1а | 30 | 1,5 | ≦2,5 |
| S-VSON(L)4 | Г3ВМ-61КВХ | 1а | 60 | 0,4 | ≦5,0 |
| S-VSON(L)4 | Г3ВМ-61КВ2Х | 1а | 60 | 1,0 | ≦5,0 |
| S-VSON(L)4 | Г3ВМ-61КВ2Л | 1а | 60 | 1,0 | ≦2,5 |
Высокочувствительный тип
| Упаковка | Спецификация модели | Контактный телефон | Напряжение нагрузки (В) | Длительный ток нагрузки (А) | Прямой ток светодиода триггера (макс. ) (мА) | Рекомендуемый прямой ток рабочего светодиода (типовой) (мА) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| СОП4 | Г3ВМ-61Г2 | 1а | 60 | 0,40 | 1 | 2 |
| СОП4 | Г3ВМ-61Г3 | 1а | 60 | 0,40 | 0,2 | 0,5 |
| СОП4 | Г3ВМ-201Г1 | 1а | 200 | 0,20 | 1 | 2 |
| СОП4 | Г3ВМ-201G2 | 1а | 200 | 0,20 | 0,2 | 0,5 |
| СОП4 | Г3ВМ-351Г1 | 1а | 350 | 0,10 | 1 | 2 |
| СОП4 | Г3ВМ-401Г1 | 1а | 400 | 0,10 | 0,2 | 0,5 |
| СОП4 | Г3ВМ-601Г | 1а | 600 | 0,09 | 1 | 2 |
| СОП4 | Г3ВМ-601G1 | 1а | 600 | 0,07 | 0,2 | 0,5 |
Тип общего назначения
| Упаковка | Спецификация модели | Контактный телефон | Напряжение нагрузки (В) | Непрерывная нагрузка ток (А) |
|---|---|---|---|---|
| СОП4 | Г3ВМ-41ГР8 | 1а | 40 | 1 |
| СОП4 | Г3ВМ-41ГР5 | 1а | 40 | 0,30 |
| СОП4 (специальный) | Г3ВМ-61ВЫ2 | 1а | 60 | 0,50 |
| СОП4 (специальный) | Г3ВМ-61ВЙ3 | 1а | 60 | 0,70 |
| СОП4 | Г3ВМ-201Г1 | 1а | 200 | 0,20 |
| СОП4 (специальный) | Г3ВМ-351ВЙ | 1а | 350 | 0,11 |
| СОП4 | Г3ВМ-401Г1 | 1а | 400 | 0,10 |
| СОП4 (специальный) | Г3ВМ-401ВЙ | 1а | 400 | 0,11 |
| СОП4 | Г3ВМ-401Г | 1а | 400 | 0,12 |
Тип
с высокой пропускной способностью и низким сопротивлением включению| Упаковка | Спецификация модели | Контактный телефон | Напряжение нагрузки (В) | Непрерывная нагрузка ток (А) * |
|---|---|---|---|---|
| DIP6 | Г3ВМ-31БР/ЕР | 1а | 30 | 5,0 (10) |
| DIP6 | Г3ВМ-61BR2/ER2 | 1а | 60 | 4,0 (8) |
| DIP6 | Г3ВМ-101BR1/ER1 | 1а | 100 | 3,5 (7) |
| СОП6 | Г3ВМ-31HR1 | 1а | 30 | 4,5 (9) |
| СОП6 | Г3ВМ-61HR2 | 1а | 60 | 4,0 (8) |
| СОП6 | Г3ВМ-101HR2 | 1а | 100 | 3,0 (6) |
* ( ) В случае подключения C (только нагрузка постоянного тока)
| Упаковка | Спецификация модели | Контактный телефон | Напряжение нагрузки (В) | Непрерывная нагрузка ток (А) |
|---|---|---|---|---|
| DIP4 | Г3ВМ-31АР/ДР | 1а | 30 | 4 |
| DIP4 | Г3ВМ-61АР1/ДР1 | 1а | 60 | 3 |
| DIP4 | Г3ВМ-101АР1/ДР1 | 1а | 100 | 2 |
Тип ограничения тока
| Упаковка | Спецификация модели | Контактный телефон | Напряжение нагрузки (В) | Непрерывная нагрузка ток (А) | Предельный ток (мА) |
|---|---|---|---|---|---|
| DIP4 | Г3ВМ-2Л/2ФЛ | 1а | 350 | 0,12 | 150~300 |
| DIP8 | G3VM-WL/WFL | 2а | 350 | 0,12 | 150~300 |
Свяжитесь с нами
Поиск продуктов
Поиск по перекрестным ссылкам Поиск по решениям
Поиск информации о поддержке
Поиск по часто задаваемым вопросам Поиск по снятию с производства продукта
Как управлять реле с помощью полевого МОП-транзистора
Управление реле с помощью полевого МОП-транзистора очень распространено.
Эта схема используется от бытовых приложений до автомобилей. Есть некоторые аспекты, которые следует учитывать, такие как нагрузка на МОП-транзистор, уровень управляющего напряжения, гарантирующий насыщение МОП-транзистора, уровень фактического напряжения, подаваемого на катушку реле, если этого достаточно для удовлетворения требований, и нагрузки на связанные компоненты.
Вышеприведенная схема является наиболее распространенной для управления реле с полевым МОП-транзистором. МОП-транзистор находится на нижней стороне цепи, и это называется управлением низкой стороной. В этом случае легко управлять MOSFET только небольшим напряжением.
Можно ли поставить MOSFET на стороне VDD?
Да. Однако это сложнее, чем движение по низкой стороне. Установка полевого МОП-транзистора на стороне VDD называется возбуждением на стороне высокого напряжения. Учитывая тот же N-канальный МОП-транзистор, VDRIVE должен быть выше, чем VDD плюс пороговое напряжение затвора, чтобы включить МОП-транзистор, если опорное напряжение заземлено.
Лично я не рекомендую выезжать за пределы этой трассы с высокой стороны.
- VDRIVE — это уровень напряжения от любого источника, например, контакта GPIO микроконтроллера, другой схемы или внешнего источника напряжения.
- Резистор R1 используется для управления уровнем пускового тока в момент включения VDRIVE (высокий уровень). Во время запуска затвор MOSFET на исток будет закорочен, потому что в это время происходит зарядка входной емкости. R1 будет определять пусковой ток в пределах возможностей цепи управления (схемы, которая дает VDRIVE). R1 не должен быть достаточно большим, чтобы вызвать слишком большую задержку при запуске схемы. Он также должен быть тщательно выбран, чтобы напряжение между затвором и истоком не падало настолько, что больше не может гарантировать включение MOSFET.
- R2 определяет напряжение между затвором и истоком. При включении выдает гарантированное напряжение включения.
Во время выключения это гарантирует выключение МОП-транзистора независимо от того, является ли VDRIVE открытым коллектором или открытым стоком. Открытый коллектор или открытый сток означает, что коллектор или сток управляющей цепи (VDRIVE) является плавающим. Наличие R2 заставит ворота быть подключенными к земле.
Во время выключения это гарантирует выключение МОП-транзистора независимо от того, является ли VDRIVE открытым коллектором или открытым стоком. Открытый коллектор или открытый сток означает, что коллектор или сток управляющей цепи (VDRIVE) является плавающим. Наличие R2 заставит ворота быть подключенными к земле.- Q1 представляет собой полевой МОП-транзистор N-канального типа, который соединяет катушку реле с землей, чтобы ток протекал к катушке.
- L1 представляет собой катушку реле.
- D1 добавлен в схему для фиксации отдачи напряжения катушки реле при выключении. Это гарантирует, что MOSFET не будет поврежден.
Подробное объяснение напряжения отдачи на реле находится здесь.
Comprehensive Relay Kickback Voltage Analysis
3. Выбор компонентов
3.1. Выберите R1 таким образом, чтобы требования по току цепи VDRIVE не превышались. Например, схема VDRIVE представляет собой вывод микроконтроллера.
Вывод микроконтроллера обычно может подавать 3,3 В и может подавать/принимать ток 10 мА. Если это так, то сопротивление R1 должно быть больше 330 Ом с хорошим запасом по напряжению.
R1 >> (3,3 В / 0,01 А) >> 330 Ом
R1 может быть 470 Ом . Это даст только 70% нагрузки по току. диапазон фарадов.
Рассеивание мощности резистора R1 не является проблемой, поскольку в установившемся режиме большая часть напряжения приходится на резистор R2. При указанных выше значениях достаточно резистора мощностью 100 мВт.
3.2. Выберите R2 таким образом, чтобы падение напряжения на R1 было относительно небольшим. Хорошее эмпирическое правило — умножить R1 на 100. Таким образом, если R1 равен 470 Ом, R2 может составить 47 000 Ом.
R2 = 100 X R1 = 100 X 470 Ом = 47 000 Ом
Проверка возможности включения МОП-транзистора с определенными значениями Делая делитель напряжения, напряжение на R2 составляет
VR2 = (VDRIVE X R2) / (R1 + R2)
VR2 = (3,3 В X 47 000 Ом) / (470 Ом + 47 000 Ом) = 3,267 В
МОП-транзистор должен быть выбран таким образом, чтобы пороговое напряжение затвора было намного ниже 3,267 В.
Рассеиваемая мощность на R2 может быть вычислена как
Pdiss_R2 = VR2 X VR2 / R2 = 3,267 В X 3,267 В / 47 000 Ом = 0,227 мВт .
Для R2 достаточно стандартного резистора с номинальной мощностью 100 мВт.
Рассеиваемая мощность R1 может быть рассчитана как
Pdiss_R1 = (VDRIVE – VR2) X (VDRIVE – VR2) / R1 = (3,3–3,267 В) X (3,3–3,267 В) / 470 Ом = 2,3 мкВт .
Таким образом, R1 с номиналом 100 мВт вполне достаточно.
3.3. Выберите полевой МОП-транзистор с напряжением затвор-исток намного ниже, чем напряжение на резисторе R2, рассчитанное в разделе 3.2. Номинальное напряжение сток-исток MOSFET должно быть намного выше, чем уровень VDD. Для уровня VDD 12 В достаточно полевого МОП-транзистора с напряжением сток-исток 30 В. Предполагается, что на катушке реле имеется фиксирующий диод.
В случае отсутствия ограничительного диода номинальное напряжение сток-исток полевого МОП-транзистора должно быть достаточно высоким, чтобы выдерживать напряжение отдачи.
Это требует дополнительных математических вычислений для определения максимального скачка напряжения.
МОП-транзистор также должен быть выбран таким образом, чтобы не превышался его номинальный ток стока. Ток стока MOSFET можно рассчитать как
Id_MOSFET = VDD / Rcoil
Предполагая, что VDD 12 В и сопротивление катушки 100 Ом, тогда
Id_MOSFET = VDD / Rcoil = 12 В / 100 Ом = 0,12 А
Для реле сопротивление катушки будет иметь самое низкое значение при самой низкой рабочей температуре. Если это так, то номинальный ток устройства должен быть намного выше, чем расчетное значение, чтобы обеспечить достаточный расчетный запас. Хорошее эмпирическое правило — умножить типичный ток на 10.
In this example,
Id_MOSFET_rating = 10 X Id_MOSFET = 10 X 0.12A = 1.2A
The MOSFET power dissipation can be computed as,
Pdiss_MOSFET = Id_MOSFET X Id_MOSFET X RDSon
Assuming and RDSon of 0.
1 Ом,
Pdiss_MOSFET = 0,12 A X 0,12 A X 0,1 Ом = 1,44 мВт
МОП-транзистор с рейтингом 0,5 Вт очень хорош.
3.4. Выберите реле таким образом, чтобы его катушка могла управляться уровнем напряжения, равным VDD, который составляет 12 В в приведенном выше примере. Если приложение DC, выберите тип DV. Выберите тип переменного тока, если используется приложение переменного тока.
3.5. Power Dissipation из диода зажима D1 IS,
PDISS_D1 = ID_MOSFET X VF_DIODE
Предположим AV_DIODE (прямое напряжение) 0,7V,
PDISS_D1 = ID_MODE x vf_diode = 0,12A12A =
.
Достаточно диода мощностью 1 Вт.
Напряжение диода должно быть выше уровня VDD с большим запасом. Для 12-вольтового VDD достаточно диода с номиналом 50 В.
Стандартные значения компонентов можно легко понять с помощью функции поиска в интернет-магазине, таком как Mouser или Digikey.
