어떤 일을 잘 하려면, 그 일을 끝까지 해낼 도구가 필요합니다. 하지만 삶에서 올바른 도구나 컴포넌트가 무엇인지 항상 분명하진 않습니다. 예를 들어, 만약 못을 박아야 한다면, 망치가 상당히 효과가 있습니다. 그러나 나무 조각을 자르는 데는 테이블 톱, 연마톱, 직소톱, 당김톱, 라우터, 나이프, 레이저 커터 또는 기타 여러 장치를 사용할 수 있습니다. 이 도구들은 모두 나무를 자르는 데 효과적이지만, 어떤 것들은 다른 것들보다 특정한 일에 훨씬 더 적합합니다.
공학 분야는 이러한 어려움을 잘 알고 있으며 그 완벽한 예로는 트랜지스터와 계전기를 들 수 있습니다. 일반적으로 두 장치는 동일한 작업을 수행하지만(전류의 흐름을 켜거나 끄는 등) 방식이 서로 매우 다릅니다. 귀하의 경험 및 업종에 따라 한 가지를 기본으로 사용할 수도 있지만 각 장치마다 장단점이 있습니다. 어떤 것이 용도에 가장 적합한지 평가하려면 각 장치의 특성을 자세히 이해하는 것이 중요합니다.
신뢰성 높은 계전기
계전기는 시간이 많이 걸리는 기술이고, 마치 직접 스위치를 던지는 것처럼 물리적으로 접점을 교환합니다. 일반적으로 전자석 리드 스위치를 사용하여 작은 전기 신호가 훨씬 더 높은 전압을 전환할 수 있습니다.
계전기는 몇 가지 주요 측면에서 트랜지스터와 구별됩니다. 가장 큰 차이점 다섯 가지는 다음과 같습니다.
- • 계전기는 훨씬 더 높은 전류 및 전압 부하를 처리합니다.
- • 계전기는 장치의 내부 회로에 관계없이 부하를 전환할 수 있습니다.
- • 계전기는 교류(AC) 또는 직류(DC) 부하를 처리할 수 있습니다.
- • 계전기는 전류를 누출하지 않습니다. 계전기는 완전히 켜지거나 꺼집니다.
- • 계전기의 저항은 매우 낮습니다. 전기적 관점에서 폐쇄 계전기는 단선되지 않은 와이어와 사실상 동일합니다.
대부분의 계전기는 NO(일반적으로 열림) 및 NC(일반적으로 닫힘) 접점이 있어 전원이 공급될 때 회로를 닫거나(NO) 회로(NC)를 열 수 있습니다. 필요하다면 NO와 NC를 동시에 사용할 수 있습니다.
계전기를 켜거나 끌 때 딸깍하는 소리가 들립니다. 이는 장점도 있지만 소음이 문제가 될 경우 단점이 될 수 있습니다. 일부 계전기를 사용하면 계전기의 상태를 시각적으로 관찰할 수 있습니다. 다른 기능에는 우회/검사 버튼 또는 계전기를 수동으로 작동시키는 스위치가 있습니다.
전환 속도가 트랜지스터보다 훨씬 느리고 접점이 "바운스"되어 스위치를 작동하면 신호가 순간적으로 켜지거나 꺼집니다.
계전기는 또한 ON 상태에서 비교적 많은 양의 전류를 소비합니다. 전원을 켜고 끄는 데만 필요한 래치 계전기를 사용할 수 있습니다.
마지막으로, 계전기는 일반적으로 트랜지스터보다 훨씬 크고, 전자기 장치이기 때문에 전자파 플럭스(EMF) 간섭을 일으킬 수 있습니다.
트랜지스터: 속도 및 단순성
트랜지스터는 온/오프 스위치가 아니라 집전기와 송신기 사이에 전류가 흐르도록 합니다. 이는 움직이는 부품을 사용하지 않습니다. 대신, 양전압이 존재할 때 트랜지스터는 트랜지스터 재료의 전도도를 변화시킵니다. 다음은 계전기와 반대되는 트랜지스터의 8가지 특성입니다.
- • 계전기보다 훨씬 빠릅니다. 전환 범위는 일반적으로 나노초(10-9초) 범위이며, 동격의 계전기보다 수십 배 더 빠릅니다.
- • 트랜지스터는 신호 증폭을 허용하는 아날로그 장치 역할을 할 수 있습니다.
- • 동격의 계전기보다 훨씬 작습니다.
- • 트랜지스터는 소리가 나지 않으며 활성화 여부가 나타나지 않습니다.
- •트랜지스터를 사용하여 하나의 신호가 더 큰 부하를 전환하도록 할 수 있지만 완전히 독립적인 것은 아닙니다. 설계자는 계전기를 사용할 때보다 스위치 장치에 대해 더 많이 알아야 합니다.
- • 계전기가 광범위한 전력 유형을 허용할 수 있는 반면, 트랜지스터를 적절하게 지정해야 합니다.
- • 저렴합니다.
- • 교류에는 트랜지스터를 사용할 수 없습니다.
유사한 전자 부품
일반적인 트랜지스터와 계전기는 사실상 무제한의 용도가 있지만, 이들 특수 솔루션은 비슷한 작업을 수행합니다.
- • 고체 상태 계전기 기존 계전기와 트랜지스터 사이의 일종의 하이브리드로서, 이러한 계전기는 제어 회로에 의해 작동되는 LED를 사용하여 부하를 전환합니다. LED는 부하를 제어하는 빛으로 작동되는 MOSFET를 활성화합니다. 이러한 장치는 무음이며, 1밀리초 이하로 전환되며, 기존 계전기보다 더 안정적입니다.
- • 컨택터: 컨택터 계전기는 전기 모터 시동과 같은 대전류 전환에 최적화되어 있습니다. 이러한 장치는 일반적으로 접점이 없습니다.
- • TRIAC: "triode for alternating current"(교류를 위한 삼극)의 줄임말로, TRIAC는 전류가 두 개의 주요 단자를 통해 어느 방향으로도 흐르도록 하는 고체 장치입니다. 게이트 핀은 이러한 장치를 활성화합니다.
- • 컴퓨터 칩: 자신만의 컴퓨팅 장치를 첫 단계부터 개발하고 싶지 않을 수도 있지만, 이 칩들이 수십억 개의 트랜지스터를 여러분의 손바닥에 쉽게 들어갈 수 있는 패키지로 포장한다는 것을 주목할 필요가 있습니다. 소형화의 경이라고 할 수 있습니다.
계전기와 트랜지스터를 사용해야 할 때
부하가 매우 높거나 부하를 알 수 없는 경우 계전기가 가장 적합하고 실용적인 옵션입니다. 전력 소비가 중요하거나 수백만 또는 수십억 번을 전환해야 하는 경우 더 작은 부하를 위해 트랜지스터를 선택하십시오. 전문 솔루션의 경우, 설명된 추가 장치는 추가 옵션을 제공합니다.
신중한 엔지니어라면 때때로 자신이 선택한 컴포넌트와 방법을 재평가합니다. 애플리케이션의 SSR를 사용할 수 없거나 비용이 너무 많이 들 수 있습니다. 또는 고객이 계속해서 트랜지스터 출력에서 부적절한 부하를 발생시키려 할 수도 있습니다. 어떤 과제에서든 지금껏 항상 의존해 온 표준 툴이 완벽한 솔루션은 아닐 수 있습니다.