Jak wybrać przełącznik?

Wydaje się, że istnieją około 4 główne smaki tranzystorów, a następnie są wersje NPN / PNP. Istnieją również przekaźniki, SCR i TRIAC.

Kiedy potrzebuję przełącznika sterowanego mikrokontrolerem, jakie zasady powinny kierować mną przy wyborze? Czy istnieje kilka typowych, które ludzie lubią mieć do dyspozycji, gdy nie ma konkretnych specyfikacji o wysokiej wydajności?

Chciałbym nauczyć się ogólnych zasad, więc nie kończę przeglądać 37 wariantów tego samego pytania.

Konkretny przykład: wybrana przeze mnie aplikacja obejmuje sterowanie 5 V, 160 mA (średnio 80 mA przy 50% cyklu pracy), brzęczyk 3,1 kHz z wyjściem z MCU 3,3 V, który może zatopić 8 mA lub źródło 4 mA

Tranzystory bipolarne i tranzystory polowe działają mniej więcej tak samo po stronie wyjściowej, gdy używasz ich jako przełączników w aplikacjach o niskim poborze mocy, jak wspomniałeś. Oba są dostępne w dwóch wersjach, aby wykonać przełączniki po stronie wysokiej lub niskiej. Bipolarny NPN i FET z kanałem N są przełącznikami strony niskiej, a bipolarny PNP i FET z kanałem P są przełącznikami strony wysokiej.

Różnica między bipolarnym a FET polega głównie na tym, jak są włączane i wyłączane. Dwubiegunowe są włączane przez uruchomienie prądu przez bazę. Pozwala to na przepływ znacznie większego prądu przez kolektor. Stosunek możliwego prądu kolektora do prądu bazowego stanowi wzmocnienie tranzystora. FET są sterowane napięciem zamiast prądem. Podstawowy MOSFET z kanałem N może wymagać, aby 12-15 woltów na bramce było w pełni włączone, a 0V całkowicie wyłączone. Istnieją tak zwane tranzystory polowe „na poziomie logicznym”, które mogą przełączać się między włączaniem i wyłączaniem na tyle dobrze, aby być napędzane bezpośrednio przez wyjścia logiczne 3,3 V lub 5 V.

Nie zgodzę się ze Starblue i powiem, że w przypadku bardzo prostych aplikacji do przełączania do celów hobbistycznych uzyskaj garść dobrych FET na poziomie logicznym, takich jak IRLML2502. Będą kosztować 10 centów za każdy, ale są bardzo mgliste, o ile wszystko jest ograniczone do 20 V. Na pewno nie zacznę od tego, jeśli chodzi o projektowanie woluminów wykonane przez profesjonalistę, ale jeśli chcesz zacząć od jednej odpowiedzi, która spełnia większość potrzeb, jest to dobra pierwsza część, do której należy się przyzwyczaić.

Gdy będziesz gotowy do eksperymentowania z dwubiegunowymi, zdobądź po 100 każdego z 2N4401 i 2N4403. Są tanie, szeroko dostępne i ogólnie dość solidne jak na swój rozmiar. Przydałyby się również do przełączania obciążeń 200mA, ale musisz wiedzieć trochę więcej, aby dobrze z nich korzystać. Nie można po prostu podłączyć ich bezpośrednio do wyjścia mikrokontrolera w aplikacji przełączającej.

Preferuj najprostsze i najtańsze rozwiązanie.

Jeśli tranzystor NPN może wykonać to zadanie, użyj tego. Do brzęczyka można użyć małego tranzystora NPN o małej mocy. Tranzystory NPN o małym sygnale są przeznaczone dla prądów mniejszych niż około 100 mA, mała moc do około 1 A.

Jeśli to nie wystarczy, rozważ MOSFET.

Przekaźniki, SCR (tyrystory) i triaki służą raczej do przełączania wyższych napięć.