スイッチの選び方は?


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トランジスタには4つの主要なフレーバーがあり、NPN / PNPバージョンがあります。リレー、SCR、およびTRIACもあります。

マイクロコントローラ制御のスイッチが必要な場合、どのような経験則に基づいて選択すればよいですか?特定の高性能仕様がない場合に人々が使い続けたいと思ういくつかの一般的なものはありますか?

一般的なルールを学びたいので、同じ質問の37のバリアントをググってしまうことはありません。

具体的な例として、私が現在選択しているアプリケーションには、5 mA、160 mA(50%デューティサイクルで平均80 mA)、3.1 kHzブザーを駆動し、3.3 mA MCUからの出力で8 mAまたはソースをシンクすることができます。 4 mA。


低電圧の切り替えに
トライアック

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ピエゾのデータシートへのリンクはありますか?(その160 mAは多くのように思われます
stevenvh

@stevenvhええ、私にとっても多くのように聞こえます。しかし、5V、30オーム(〜= 165 mA)、最大電流80 mAと表示されています。それはまた50%のデューティサイクルを示し、80は30オームが与えるものの半分に近いので、それは私が考えていることですか?私はそれを誤解しているかもしれません、私は以前にこれらのいずれかで遊んだことがありません。soberton.com/NewFiles/Product%20PDFs/GT-0950RP3.pdf
Doug McClean

@ダグ-それはコイル抵抗を言う; ピエゾではなく、スピーカーのようなものです。私はこれを疑ったが、あなたはピエゾについて言及することにとても前向きに見えた。
stevenvh

@Doug-駆動トランジスタを保護するために、ブザー(Vccのカソード)に並列にダイオードを配置することを忘れないでください。
stevenvh

回答:


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バイポーラトランジスタとFETは、前述のように低電力アプリケーションのスイッチとして使用する場合、出力側でもほぼ同じように機能します。どちらもハイサイドまたはローサイドのスイッチを作成するために2つのフレーバーで提供されます。NPNバイポーラおよびNチャネルFETはローサイドスイッチで、PNPバイポーラおよびPチャネルFETはハイサイドスイッチです。

バイポーラとFETの違いは、主にオンとオフを切り替える方法です。バイポーラは、ベースに電流を流すことによってオンになります。これにより、コレクタに流れる電流が大幅に増加します。ベース電流に対する可能なコレクタ電流の比率は、トランジスタのゲインです。FETは、電流ではなく電圧によって制御されます。基本的なNチャネルMOSFETでは、0Vが完全にオフの状態で、ゲートに12-15ボルトを完全にオンにする必要がある場合があります。3.3Vまたは5Vロジック出力によって直接駆動されるのに十分なオンとオフを切り替えることができる「ロジックレベル」FETと呼ばれるものがあります。

私はStarblueに同意しません。趣味で使用する非常に単純なスイッチングアプリケーションでは、IRLML2502のような優れたロジックレベルFETをいくつか取得すると言います。彼らはそれぞれ数十セント​​の費用がかかりますが、すべてが20Vに制限されている限り、非常に曇っています。確かに、専門家によるボリュームデザインの場合はそれから始めませんが、最もニーズに応える1つの回答から始めたい場合は、これは慣れるのに適した最初の部分です。

バイポーラを試す準備ができたら、2N4401と2N4403をそれぞれ100個取得します。それらは汚れが安く、広く入手可能であり、すべてのサイズでかなり頑丈です。200mA負荷の切り替えにも適していますが、それらをうまく使用するには、もう少し知っておく必要があります。スイッチングアプリケーションのマイクロコントローラーの出力に直接接続することはできません。


BJTで、あなただけの小さな(100オームを言う)ベース抵抗を使用することを覚えておく必要があり、それが(確かoversimplifying)全体の多くより複雑ではありませんそれよりも本当に:)
vicatcu

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はい、ベース抵抗を追加する必要がありますが、100オームを減らすのは簡単ではありません。負荷電流を考慮し、それをトランジスタゲインで除算して最小ベース電流を取得し、BE降下を考慮してベース抵抗両端の電圧降下を求め、ベース抵抗値を計算する必要があります。また、ロジック出力が想定された電圧でその量の電流を実際に駆動できることを確認する必要もあります。
Olin Lathrop、2011年

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最もシンプルで安価なソリューションをお勧めします。

NPNトランジスタが機能する場合は、それを使用してください。ブザーには、いくつかの小さな電力NPNトランジスタを使用できます。小信号NPNトランジスタは、約100mA未満の電流、最大約1Aの小電力用です。

それが十分に強力でない場合は、MOSFETを検討してください。

リレー、SCR(サイリスタ)、トライアックは、より高い電圧を切り替えるためのものです。


小さなMOSFETから始めませんか?BJTは少し前に安価でしたが、MOSFETは価格に追いついており、スイッチとして使用する方が簡単です(私の意見では)。
ケビンフェルメール
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