要出色地完成任何工作，您都需要有完成工作的工具。但是在生活中，趁手的工具或组件并非总是一望而知。例如，如果您需要钉钉子，那么锤子就相当好用。但要切割一块木头，您可能需要使用台锯、斜切锯、竖锯、拉锯、刳刨机、小刀、激光切割机或任何其他设备。它们都能切割木材，但对于特定的任务，有些工具可能比其他工具更好使。
工程界非常了解这种纠结的选择，晶体管和继电器就是一个很好的例子。名义上，这两种期间的功能是一样的，都可以开启和关闭电流，但它们使用的方法天差地别。根据您积累的经验以及所处的行业，您可能会默认使用其中一种器件，但实际上每种器件都有自己的优缺点。为评估哪种器件最适合您的应用，了解每种器件的特性非常重要。
可靠的继电器
继电器是一项久经时间考验的技术，它们会像您自己扳动开关一样以物理方式切换触点。通常，继电器使用电磁簧片开关，将小电信号转换更高的电压。
继电器在几个关键方面都与晶体管存在不同之处。以下是它们的五个最大区别：
- • 继电器处理更高的电流和电压负载。
- • 不管设备的内部电路如何，继电器都可以切换负载。
- • 继电器可以处理交流 (AC) 或直流 (DC) 负载。
- •继电器不漏电流。继电器可完全打开或关闭。
- •继电器的电阻非常低。从电气角度来看，闭合的继电器实际上等同于未断开的导线。
大多数继电器都有一个 NO（常开）和 NC（常闭）触点，可在通电时闭合电路 (NO) 或断开电路 (NC)。如有需要，可以同时使用 NO 和 NC。
继电器开启或关闭时，可能会发出可听见的咔嗒声。这有它的优点，但是当噪音成为一个问题时，这可能就是一个缺点。一些继电器允许您直观地观察它们的状态。其他继电器具有旁路/测试按钮或手动启动继电器的开关。
切换速度比使用晶体管慢得多，而且触点可能会“反弹”，导致当您操作开关时，信号会短暂地时有时无。
继电器在接通状态下也会消耗相对较大的电流。现有的自锁继电器只需要通电就能开启和关闭。
最后，继电器通常比晶体管大得多，而且是电磁器件，因此会造成电磁通量 (EMF) 干扰。
晶体管：速度和简单性
晶体管允许电流在集电极和发射极之间流动，与开启/关闭开关相反。晶体管不使用活动部件。相反，当正电压存在时，晶体管会改变晶体管材料的导电性。以下是晶体管与继电器相反的八个具体特征：
- •速度比继电器快得多。切换时间通常在纳秒（10-9 秒）范围内，比同等继电器的速度快出很多个数量级。
- • 晶体管可以像模拟器件一样工作，可将信号放大。
- • 它们比同等的继电器小得多。
- • 晶体管不会发出声音，也不会发出指示是否激活。
- •您可以使用晶体管让一个信号切换更大的负载，但它不是完全独立的。设计人员需要比使用继电器时更了解切换器件的信息。
- • 您需要正确地指定你的晶体管，而继电器可以承受大范围的电源类型。
- • 它们的价格不贵。
- • 晶体管不能和交流电一起使用。
相似的电子元件
典型的晶体管和继电器几乎有无限的应用，但这些专门的解决方案执行类似的任务。
- •固态继电器：这些继电器是一种传统继电器和晶体管的混合体，使用由控制电路激活的 LED 切换负载。LED 可激活负责控制负载的光敏 MOSFET。这些器件不会发出声音，可在一毫秒或更短的时间内完成切换，比传统继电器更可靠。
- •接触器：接触器继电器针对切换大电流而进行优化，例如启动电机。这些器件通常只具有常开触点。
- •TRIAC：TRIAC 是“交流电三极管”的简称，是一种固态器件，允许电流以任何方向流经两个主要端子。一个栅极引脚可激活这些器件。
- •计算机芯片：您可能不想从头开始开发自己的计算设备，但值得注意的是，这些芯片将数十亿个晶体管封装在一个可以轻松放入您手掌的封装中。这是小型化的奇迹。
何时使用继电器和晶体管
对于非常高或未知的负载，继电器是您最好、最实用的选择。当功耗很重要时，或者需要对某样东西进行几百万或几十亿次的切换时，为较小的负载选择晶体管。对于专业解决方案，列出的附加器件提供了更多选项。
一位深思熟虑的工程师偶尔会重新评估他们选择的组件和方法。也许对您的应用而言，固态继电器是不可用的，或者成本太高。或者客户可能一直试图从晶体管输出端驱动不适当的负载。无论面临什么挑战，都要思考一下，您的完美解决方案可能不是您一直依赖的标准工具。