Mi pregunta es sencilla, ¿por qué seguimos utilizando relés? ¿No podemos decir que los MOSFET son el futuro de los relés?
¿Quiere decir que algunos relés conmutan en rangos de frecuencia de GHz?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?¿No podemos decir que los MOSFET son el futuro de los relés?
Probablemente nunca reemplazarás algunos relés de radiofrecuencia con MOSFETs porque un MOSFET tiene varios pF de capacitancia de drenaje-fuente y a 1 GHz eso seguirá pareciendo un contacto cerrado. A 1 GHz, 100 pF tiene una impedancia de 1,59 ohmios - No haría mucho de un contacto abierto si se utiliza un MOSFET.
Incluso a (digamos) frecuencias de audio, esta capacitancia es problemática si se considera utilizar un MOSFET como interruptor de señal. A 10 kHz, 100 pF tiene una impedancia de 159 kohms y esto todavía podría dejar pasar una señal significativa en un amplificador de alta impedancia.
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Para añadir a la respuesta de Andy, los relés y los MOSFET tienen sus propios rangos de aplicación y no siempre son intercambiables. Por ejemplo, los MOSFETs tienen una frecuencia de conmutación mucho, mucho más alta que los relés - no querrías accionar un motor paso a paso con relés. Por otro lado, los relés proporcionan un aislamiento entre el comando y la salida, mientras que los MOSFETs generalmente no lo hacen. En algunas circunstancias, relés puede incluso ocupar menos espacio que el MOSFET soluciones equivalentes Por ejemplo, cuando se utilizan puentes en H para accionar motores en dos direcciones.
La elección entre relés o MOSFETs depende del campo de aplicación y de diversas limitaciones como el espacio, el consumo, los requisitos de la etapa de controladores, la fuente de alimentación, la tensión de conmutación, la corriente de conmutación, la carga capacitiva/inductiva/resistiva, el aislamiento (comando/puerta y salida)... No hay una fórmula directa que dirija la decisión entre ambos, es el ingeniero de diseño el que debe optar por el que mejor se adapte.
Peter Green
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Los relés tienen varias propiedades deseables.
- La resistencia cuando está encendida es muy baja
- La fuga cuando está apagada es muy baja
- Cuando está apagado, el flujo de corriente se bloquea en ambas direcciones (los mosfets tienen un "diodo de cuerpo" y el cuerpo está normalmente conectado a la fuente).
- Los lados de entrada y salida están aislados.
- Por lo general, son resistentes a los picos, al calor, etc.
También tienen varias propiedades indeseables.
- El ciclo de vida es relativamente corto.
- El tamaño físico es grande
Los mosfets han mejorado en los últimos años, pero para las aplicaciones que implican la conmutación infrecuente de altas corrientes, los relés son difíciles de superar.
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Porque un $1 relay is cheaper than a $ 20 MOSFET.
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Los relés proporcionan aislamiento.
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electronics.stackexchange.com/questions/232035/
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Además, cuando se utilizan, por ejemplo, en la conmutación de señales de audio, los relés no añaden mucha distorsión, mientras que los MOSFETS sí.
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Su pregunta supone que un MOSFET siempre puede sustituir a un relé. No puede, así que no lo sustituirá. Ambos dispositivos tienen sus propias aplicaciones. MOSFETs vs relés es como comparar manzanas y naranjas.
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Un evento de conmutación tiene dos estados básicos a lo largo del tiempo. El estado estático; ya sea conduciendo o aislando y el estado dinámico; el momento de la revolución que cambia su estado siendo encendido o apagado. Los relés tienen estados estáticos perfectos y son muy pobres en los estados dinámicos, mientras que los semiconductores son excelentes en los estados dinámicos y tienen complicaciones en los estados estáticos. Así que la frecuencia de los eventos será el factor dominante para muchas aplicaciones.
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Los relés proporcionan un aislamiento eléctrico completo. Ofrecen mayores límites de flujo de corriente y son más baratos. Los mosfets son dispositivos activos y no lineales. Pero no son intercambiables. Cada uno tiene sus propias características.