Les relais et les transistors sont les deux interrupteurs à commande électrique les plus couramment utilisés en électronique. cependant, ils ne se remplacent pas parfaitement.
Relais et Transistors Caractéristiques Uniques
Les relais et les transistors sont des dispositifs multibornes qui fournissent des fonctions de commutation. Dans les deux composants, la commutation est actionnée en appliquant une tension/courant électrique, mais le mécanisme exact par lequel le courant est autorisé à circuler à travers le commutateur est différent dans les relais et les transistors.
Commutation de relais : Un relais est un interrupteur mécanique déclenché en utilisant un courant électrique pour générer un champ magnétique près d'une armature. Un champ magnétique est généré dans une bobine, qui tire l'armature de l'interrupteur mécanique fermée ou la pousse pour l'ouvrir.
Commutation de transistor : Les transistors sont des dispositifs semi-conducteurs et la conductivité électrique du canal de conduction est modulée en appliquant une tension (pour les FET) ou un courant (pour les transistors bipolaires) à la troisième borne.
Étant donné que ces composants permettent au courant de circuler via différents mécanismes, ils ont également des caractéristiques de commutation différentes. Ils sont également conçus pour être utilisés dans différentes situations, en fonction de la nature de la charge connectée à l'appareil et de la source d'alimentation.
Le tableau ci-dessous présente un comparatif des différentes applications des relais et transistors:
| Domaine d'application et spécification | Relais | Transistor |
| Niveau d'énergie | Peut être utilisé avec des tensions et des courants très élevés qui détruiraient les transistors. | Les transistors de puissance peuvent avoir des tensions de claquage allant jusqu'à ~100 V et fournir des dizaines d'ampères. |
| Type de charge | Peut être utilisé pour alimenter une gamme de charges. | La fourniture de puissance à la charge doit être soigneusement conçue afin que le transistor ne sature pas. |
| Fréquence de commutation | Commutation lente, non destinée à un grand nombre d'événements de commutation ou à des commutations répétées. | Peut être utilisé avec une commutation très rapide à haute fréquence (par exemple, ~ 100 kHz dans les alimentations ou ~ 2 GHz dans les processeurs). |
| Résistance à l'état ON | Très lent; égale à la résistance continue des contacts électriques. | Jusqu'à ~ mOhm pour les MOSFET de grande puissance. |
La différence entre la sortie transistor et la sortie relais :
Réponse transitoire
C'est un domaine où les relais se distinguent vraiment des transistors. Étant donné que les relais sont souvent utilisés dans les systèmes à haute tension, l'armature doit couvrir une grande distance lorsqu'elle se ferme, de sorte que le temps de commutation est assez long. Le temps de commutation typique pour un relais est de quelques dizaines de millisecondes, alors que le temps de commutation pour les gros transistors de puissance peut atteindre des nanosecondes (plus d'un facteur 1 million plus rapide). À titre de comparaison, une commutation de transistor extrêmement rapide se produit dans les composants à grande vitesse tels que les processeurs/GPUs/MPUs et dans les protocoles de signalisation à grande vitesse tels que PCIe et DDR. Par conséquent, si une commutation très rapide est nécessaire, un transistor est le meilleur choix.
Étant donné que les transistors peuvent être utilisés pour commuter l'alimentation des circuits intégrés, ils entraînent essentiellement des charges capacitives et une réponse légèrement retardée est observée au niveau de la broche du circuit intégré en raison de sa capacité d'entrée. Comparez cela avec un relais; l'inductance de la bobine du relais génère une surtension de force contre-électromotrice lors de la commutation qui peut détruire les circuits intégrés. Cette force contre-électromotrice est normalement atténuée par une diode flyback pour éviter d'endommager d'autres composants du système.
Isolement
Le circuit d'activation d'un relais est isolé galvaniquement du côté sous tension du relais, ce qui offre un niveau de sécurité majeur lorsque les relais sont utilisés pour commuter des hautes tensions. En revanche, un transistor n'a aucune isolation et un événement ESD à une borne peut se propager aux deux autres bornes. Les transistors utilisés dans les systèmes à haute puissance nécessitant une protection ESD nécessiteront des composants supplémentaires pour la protection de l'utilisateur et pour garantir que les circuits ne sont pas endommagés.
Alimentation CC et CA
Un relais peut être utilisé avec une alimentation CA ou CC sur une très large gamme de niveaux de puissance. Un transistor est généralement destiné à être utilisé avec une alimentation CC ou des signaux numériques, mais ils peuvent également être utilisés avec des signaux CA. Cependant, un transistor doit être soigneusement conçu pour fonctionner dans sa plage linéaire afin d'empêcher le signal CA transféré d'écrêter et de produire une distorsion harmonique. Pour cette raison, les transistors sont moins souhaitables pour une utilisation dans les systèmes CA haute puissance, mais ils sont toujours utiles en tant que composants analogiques en général, tant qu'ils fonctionnent dans la plage linéaire.
Durée de vie
Les relais ne sont pas destinés à être commutés à plusieurs reprises, car leurs contacts électriques s'useront avec le temps. En revanche, un transistor n'a pas de pièces mobiles, il aura donc une durée de vie extrêmement longue et peut être commuté à plusieurs reprises sans subir d'usure tant qu'il n'est pas entraîné au-delà de ses valeurs maximales absolues. C'est pourquoi les transistors sont utilisés comme éléments de commutation dans les alimentations à découpage et les convertisseurs de puissance.
Voici les liens vers notre interrupteur sans fil avec sortie relais :
Interrupteurs Sans Fil à Sortie Relais CC 1 Canal
Interrupteurs Sans Fil à Sortie Relais CA 1 Canal
Interrupteurs Sans Fil à Sortie Relais CC 2 Canaux
Interrupteurs Sans Fil à Sortie Relais CA 2 Canaux
Interrupteurs Sans Fil à Sortie Relais CC 4 Canaux
Interrupteurs Sans Fil à Sortie Relais CA 4 Canaux
Interrupteurs Sans Fil à Sortie Relais CC 6 Canaux
Interrupteurs Sans Fil à Sortie Relais CA 6 Canaux