ทำไมจึงมีรีเลย์จำนวนมากที่ใช้ในรถยนต์แทนที่จะเป็นทรานซิสเตอร์?

เมื่อเร็ว ๆ นี้ฉันทำงานเกี่ยวกับวงจรไฟฟ้ารถยนต์ของฉัน ฉันเห็นรีเลย์จำนวนมากถูกใช้ในวงจรรถยนต์ รีเลย์เหล่านี้ใช้สำหรับการสลับอย่างง่ายและฉันสงสัยว่าทำไมวงจรเหล่านี้ใช้รีเลย์และไม่ใช่ทรานซิสเตอร์หรือส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ที่ใช้เพื่อจุดประสงค์ในการสลับ ฉันคิดว่าทรานซิสเตอร์มีราคาถูกลงมีขนาดเล็กลงและเชื่อถือได้มากกว่ารีเลย์ el-mech แบบคลาสสิคสำหรับการสลับ

หมายเหตุ: ในแอปพลิเคชันรถยนต์แบตเตอรี่รถยนต์ 12 โวลต์จะใช้ในการจ่ายกำลังของขดลวดของรีเลย์และกำลังไฟ 12 V เดียวกันนั้นเป็นสิ่งที่สวิตช์เปิดปิดโดยรีเลย์ บางครั้งรีเลย์จะสลับสายสัญญาณอื่นนั่นคือไม่มีโหลดกำลังสูง และถึงกระนั้นฉันก็ไม่เห็นทรานซิสเตอร์ในนั้น ดังนั้นฉันเชื่อว่ามีเหตุผลที่ชัดเจนว่าทำไมมันจึงทำแบบนี้และฉันต้องหายไปบางสิ่ง :-)

รีเลย์มีอุณหภูมิที่คงที่มากกว่าเดิม: รีเลย์ที่ปิดผนึกมีคุณสมบัติเหมือนกันที่ -30 ° C และ + 70 ° C อุณหภูมิทั้งสองเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับรถยนต์ ทรานซิสเตอร์ทำงานค่อนข้างแตกต่างกันที่ -30 ° C และ + 70 ° C ดังนั้นแผนผังจะต้องได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับการเปลี่ยนแปลงเหล่านั้น

ฉันเคยทำงานกับผลิตภัณฑ์ที่มีช่วงอุณหภูมิเริ่มต้นที่ -55 ° C ซึ่งใช้ทั้งรีเลย์และอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ส่วนที่ตลกเกี่ยวกับการออกแบบคือด้านล่าง -20 ° C เฉพาะส่วนรีเลย์เท่านั้นที่ขับเคลื่อนซึ่งเปิดใช้งานเครื่องทำความร้อนอากาศและจะเปิดเฉพาะส่วนเซมิคอนดักเตอร์เมื่ออุณหภูมิถึง 0 ° C

รีเลย์ยังมีการแยกกัลวานิกซึ่งจำกัดความผิดปกติได้อย่างมีประสิทธิภาพ ความล้มเหลวที่พบบ่อยเช่นลัดวงจรมักจะสร้างความเสียหายเพียงหนึ่งรีเลย์ในขณะที่ในวงจรตามทรานซิสเตอร์อุปกรณ์หลายอย่างตามทางจะได้รับผลกระทบ ฉันพนันได้เลยว่าผู้คนยังคงต้องการให้มอเตอร์ในรถของพวกเขาทำงานแม้ว่าเครื่องปรับอากาศหรือตัวยกกระจกจะตาย

รถ (ยังอยู่ในยุคปัจจุบัน) สภาพแวดล้อมที่รุนแรงด้วยไฟฟ้า "แหล่งจ่ายไฟ 12V" โดยทั่วไปแล้วจะอยู่ที่ 13.5 ถึง 15 V และอาจจะมีแรงดันเท่ากับ 80V หรือมากกว่า อาจมีขยะที่มีความถี่สูงบนสายไฟจากหัวเทียน

รีเลย์ทนต่อการละเมิดที่ค่อนข้างดีกว่าทรานซิสเตอร์อย่างน้อยสำหรับ "จุดราคาที่คล้ายกัน"

รีเลย์มีความพยายามอย่างดี ฉันคิดว่าคำตอบนั้นง่ายมาก

ช่างมักต้องการทางออกที่ง่ายซึ่งทำงานได้ดี มันอยู่ในใจของผู้คนที่จะสลับวงจรกับรีเลย์

พี่ชายของฉันติดตั้งอุปกรณ์พิเศษบางอย่างบนรถบรรทุกเพื่อทำงาน เขาต้องการเปลี่ยนอะไรบางอย่างที่เขาคิดขึ้นมาเสมอว่า: "โอ้เอารีเลย์มาที่นั่น" และเขาพูดถูก ทำไมจะไม่ล่ะ? มันมักจะเป็นทางออกที่ง่ายที่สุดและใช้งานได้ดี

ในบางสถานการณ์ข้อเสนอแนะเกี่ยวกับเสียงสามารถใช้เช่นกัน แค่คิดเกี่ยวกับตัวบ่งชี้ของคุณ

แรงดันไฟฟ้าในรถยนต์มีเพียง 12V เท่านั้นซึ่งหมายความว่าแม้ส่วนประกอบที่มีพลังงานปานกลางก็สามารถดึงดูดกระแสขนาดใหญ่ได้ เส้นประในรถของฉันส่องสว่างด้วยหลอดไฟ 12V 2W สี่ดวง พวกเขาวาดกระแส 666mA เพื่อส่องสว่าง! หากคุณดูที่ฟิวส์สำหรับวงจรทั้งหมดในรถของคุณแม้แต่ขนาดที่เล็กที่สุดก็คือ 5A ส่วนใหญ่จะเป็นช่วง 10-20A และบางส่วนยิ่งไปกว่านั้น เหตุผลที่รีเลย์ได้รับความนิยมอย่างมากก็เพราะว่าพวกมันมีความทนทานมีความต้านทานการสัมผัสต่ำและบางครั้งราคาถูกกว่าส่วนประกอบของโซลิดสเตตที่สามารถจัดการกระแสเดียวกัน รถยนต์สมัยใหม่หลายคันใช้รีเลย์แบบโซลิดสเตต แต่จริง ๆ แล้วพวกมันอยู่ในบรรจุภัณฑ์อิฐชนิดเดียวกันเพื่อไม่ให้กลไกใด ๆ เกิดความสับสน

รีเลย์มีข้อได้เปรียบเหนือทรานซิสเตอร์เล็กน้อย

1. พวกเขามีความต้านทานต่ำ ในระบบแรงดันไฟฟ้าต่ำกำลังแรงสูงนี้มีประโยชน์เนื่องจากช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและลดความจำเป็นในการระบายความร้อน
2. พวกมันรั่วน้อยมากเมื่อออก ดังนั้นเอาต์พุตของพวกเขาสามารถเชื่อมต่อกับพลังงานแบตเตอรี่ที่ไม่สวิตช์โดยไม่ต้องกังวลว่าจะหมดเปลืองแบตเตอรี่
3. พวกมันทนทานต่อไฟกระชากไฟกระชากความแปรปรวนของอุณหภูมิ ฯลฯ สภาพแวดล้อมของรถเป็นสถานที่ที่รุนแรงทั้งทางไฟฟ้าและทางความร้อนและการออกแบบวงจรทรานซิสเตอร์เพื่อความอยู่รอดจำเป็นต้องมีการทำงานพิเศษ
4. พวกเขาให้ความโดดเดี่ยว ในขณะที่พื้นที่ในรถทำทั้งหมดแยกกันในที่สุดก็ยังคงมีประโยชน์เพื่อให้ควบคุมว่ากระแสไหลกลับอย่างแน่นอน
5. สามารถใช้งานได้ง่ายสำหรับการสลับด้านสูงหรือด้านต่ำและอินพุตสามารถสลับด้านสูงหรือต่ำได้ การใช้ N-channel fets (ชนิดที่มีประสิทธิภาพดีกว่า) สำหรับการสลับด้านสูงนั้นต้องใช้แรงดันไดรฟ์เกตมากกว่าแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟหลัก

รีเลย์ยังมีข้อเสียมากกว่าทรานซิสเตอร์

1. ขดลวดต้องใช้กำลังไฟพอสมควร
2. วงจรชีวิตมี จำกัด
3. พวกมันมีขนาดใหญ่

ดังนั้นสำหรับสิ่งที่มีพลังงานสูงที่สวิทช์รีเลย์ไม่บ่อยครั้งชนะโดยทั่วไป สำหรับสิ่งที่ซับซ้อนและ / หรือการควบคุมความเร็วสูงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โซลิดสเตตโดยทั่วไปจะชนะ

ฉันจะทำให้มันง่ายจริง ๆ ได้ไหม? รถมีชุดของเงื่อนไขภายใต้การใช้งานมาก และอย่างที่คนอื่น ๆ ได้ระบุไว้พวกเขาค่อนข้างสำคัญ ข้อกำหนดรวมถึงรูปแบบประสิทธิภาพที่มั่นคงสำหรับคุณภาพของส่วนประกอบ

บรรทัดล่าง ... เหตุผลในการถ่ายทอดผ่านอุปกรณ์โซลิดสเตตนั้นสรุปได้ในคำเดียว

ราคา.

มันถูกกว่าการให้รีเลย์มากกว่าที่จะให้อุปกรณ์โซลิดสเตตในการทำหน้าที่นั้น เมื่ออุปกรณ์โซลิดสเตตลงมาด้านล่างของรีเลย์จากนั้นผู้ผลิตยานยนต์จะเปลี่ยนไปใช้อุปกรณ์โซลิดสเตต ราคาเป็นตัวขับเคลื่อนหลักในการตัดสินใจเช่นนี้

แก้ไข:

รีเลย์ 10 แอมป์มีค่าใช้จ่ายสูงถึง 10 เท่าของมอสเฟตพลังงานเกรดยานยนต์ 10 แอมป์ - Passerby

ดังนั้นฉันไม่แน่ใจว่าเป็นการเปรียบเทียบที่ยุติธรรม ฉันคิดว่ารีเลย์ยานยนต์ส่วนใหญ่มีกระแสไฟฟ้ามากกว่านั้น (25 ถึง 60 แอมป์?) นอกจากนี้โปรดจำไว้ว่าเราแยกได้อย่างสมบูรณ์ระหว่างสัญญาณและเอาต์พุตด้วยรีเลย์ สมมติว่า OEM ของกลุ่มยานยนต์ต้องการรักษาแนวคิดการแยก ค่าใช้จ่ายของ mos amp 30 opti แบบแยกได้จะทำงานอย่างไร โอ้และสถานที่ที่ดีกว่าที่ลงในภาชนะเสียบที่ดีที่ดีที่สุดถ้ามันลดลงที่สมบูรณ์แบบแทนการถ่ายทอดที่มีอยู่

นอกจากนี้ยังมีอีกหนึ่งปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับ PRICE โปรดจำไว้ว่ามีซัพพลายเออร์อยู่ที่นั่นบางแห่งที่ลงทุนหลายล้านดอลลาร์เพื่อดำเนินการโดยอัตโนมัติและสร้างโรงงานผลิตรีเลย์ นอกจากนี้พวกเขาจ้างกลุ่มคนทั้งหมด คุณคิดว่าคนเหล่านั้นคิดค่ารีเลย์? คำตอบ: มากที่สุดเท่าที่พวกเขาคิดว่าพวกเขาสามารถออกไปด้วย คาดเดาสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิมของยานยนต์ (OEM) บอกผู้คนที่พวกเขากำลังคิดจะเปลี่ยนไปใช้เทคโนโลยี Mosfet ... คุณเดาได้ว่ามีราคาลดลงทันที ไม่สำคัญว่าพวกเขาจะสูญเสียเงินพวกเขามีค่าตัดจำหน่ายจำนวนมากและค่าใช้จ่ายคงที่และพนักงานจำนวนมาก

มันจะไม่แปลกใจเลยที่การได้เปรียบราคาที่แท้จริงของ Mosfets มากกว่ารีเลย์ล่าช้าในการดำเนินการด้วยเหตุผลทางธุรกิจอย่างแท้จริงเป็นระยะเวลาห้าปี มันจะไม่แปลกใจเลยถ้าบางธุรกิจที่เกี่ยวข้องกับคนรักของ OEM (เช่นฉันต้องการลงทุนเงินจำนวนมากในกระบวนการของฉันเพื่อลดต้นทุนค่าแรงและดังนั้นราคาของฉันกับคุณ แต่ฉันจะทำอย่างนั้นถ้า ฉันมีข้อผูกพันตามสัญญาห้าปีสำหรับผลิตภัณฑ์)

รีเลย์จะถูกใช้แทนส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์เนื่องจากเหตุผลดังต่อไปนี้

1. ทนทานยิ่งขึ้น - ช่วงอุณหภูมิกว้างหนามแหลม
2. ไม่ต้องใช้แผ่นระบายความร้อน
3. ต่ำมากในการต้านทานของรัฐ
4. แยกโหลดอย่างสมบูรณ์ในสถานะปิด
5. ค่าใช้จ่ายต่ำเมื่อเปรียบเทียบกับเซมิคอนดักเตอร์ตัวนำไฟฟ้าในปัจจุบัน
6. มุมมองการบริการ - (รีเลย์รถยนต์และฟิวส์ส่วนใหญ่เป็นแบบพลักแอนด์เพลย์ ... ) - ซึ่งเป็นเรื่องยากเมื่อเราใช้เซมิคอนดักเตอร์ (จะต้องถูกลบออกจาก PCB)