題:
為什麼在汽車中使用如此多的繼電器而不是晶體管?
Al Kepp
2016-05-03 18:02:49 UTC
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最近我在汽車電路上做了一些工作。我看到汽車電路中使用了許多繼電器。這些繼電器用於簡單的開關,我想知道為什麼這些電路基於繼電器而不是基於晶體管或其他可用於開關目的的電子組件。我認為晶體管比傳統的El-Mech繼電器更便宜,更小且更可靠。

注意:在汽車應用中,使用12 V汽車電池為繼電器的線圈供電,而相同的12V電源是由繼電器切換的電源。有時繼電器僅切換另一條信號線,即沒有任何高功率負載。而且,我仍然看不到那裡的晶體管。因此,我相信這樣做的確有確鑿的理由,而我在這裡一定會有所遺漏。:-)

你的車幾歲了?您是否嘗試過研究將繼電器轉換為固態?
我仍然記得人們稱晶體管為“三足保險絲”。
我只是在想一個車庫裡的傢伙,試圖弄清楚為什麼某些東西不再起作用了。他按下按鈕,等待繼電器的“喀噠”聲,但是他什麼也聽不到。是壞了還是晶體管?這可能不是原因,但它可能是提高可靠性的一種方法。判斷它們是否損壞更容易。
http://www3.telus.net/bc_triumph_registry/smoke.htm
一旦汽車將具有100%的SSR(而非機電),人們就會大喊大叫:好的舊繼電器哪裡去了?
@Sempie這是車庫工人發現[OBD](https://zh.wikipedia.org/wiki/On-board_diagnostics)系統的時間。
@DmitryGrigoryev我認為ODB不會幫助我弄清楚為什麼門會退出鎖在我車中的電源,是繼電器,接地到開關,開關的電線,開關的電源還是繼電器之後的東西?
七 答案:
Dmitry Grigoryev
2016-05-03 21:15:02 UTC
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繼電器在溫度方面更加穩定:密封繼電器在-30°C和+ 70°C時具有基本相同的特性,這兩種溫度在汽車中都是常見的。晶體管在-30°C和+ 70°C時的工作原理完全不同,因此必須設計原理圖以解決這些變化。

I曾經在溫度範圍從-55°開始的產品上工作C,它同時使用了繼電器和半導體器件。該設計的有趣之處在於,在-20°C以下,只有繼電器部分才通電,這會激活空氣加熱器,並且只有在溫度達到0°C時才會打開半導體部分。

繼電器還提供電隔離,有效地限制了故障。諸如短路之類的常見故障通常只會損壞一個繼電器,而在基於晶體管的電路中,沿途的多個設備會受到影響。我敢打賭,即使空調或玻璃升降器死了,人們仍然希望汽車的電動機運轉。

值得注意的是,固態設備通常可以使用光隔離器(或固態繼電器,基本上是一個光隔離器和一個大晶體管)來提供隔離。
@SomeoneSomewhere最初的問題是關於晶體管的。SSR很好,但比常規繼電器貴。
同樣,與繼電器相比,晶體管的主要優點是它們體積小且安靜(無移動部件)。當您必須將數百萬個智能手機安裝到智能手機中時,這些功能非常重要,而對於幾十個左右的汽車,則顯得尤為重要。引擎蓋下有足夠的空間容納汽車需要的繼電器,它們發出的小噪音被汽車本身的聲音完全掩蓋了。
汽車中繼電器的噪聲實際上曾經是無意的可用性。典型的“閃爍器”聲音源自打開和關閉閃爍燈時閃爍器繼電器發出的聲音。此“功能”告訴駕駛員方向指示燈亮起。現在,繼電器變得更安靜了,效果通常可以通過汽車立體聲系統來再現。
@Philipp可用性的要點是,當我從舊的Nissan換到新的Toyota時,我幾個月都沒有聽到咔嗒聲。
Ecnerwal
2016-05-03 18:37:16 UTC
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在現代電氣環境中,汽車仍然是嚴酷的環境。“ 12V電源”通常為13.5至15 V,有時可能會飆升至80V或更高。火花塞的電線上可能還會出現一些高頻雜物。

繼電器對這種濫用的承受能力要好於晶體管,至少在“類似的價格點”上如此。

甚至80V聽起來也不像電壓晶體管無法處理的那樣。
600或1000V很容易找到。但這要花錢。而且它更容易受到有趣的振蕩的影響。
您聽起來好像汽車級繼電器要花一角錢。[這裡](http://www.jameco.com/1/1/465-irf520-transistor-n-channel-power-mosfet-100v-10a-220abfor-more-about-transistors.html)是100V 10A晶體管的價格為0.69美元。您能以這個價格找到一個繼電器嗎?
-1
在不試圖貶低任何特定汽車製造商,一般而言,@ThePhoton,的情況下,即使某些汽車製造商不太適合或不太可靠,他們也會節省3美分。
是什麼導致峰值電壓達到80v(或更高)?
@DigitalTrauma快速關閉鼓風機。電機線圈中存儲的所有能量都傾倒回電源導軌中。
還請注意,白熾燈在冷時通常會消耗其運行電流的十倍。可以輕鬆指定繼電器來處理這種電流浪湧。mosfet必須具有足夠低的電阻才能處理此問題。雙極型將需要大量基礎驅動。
考慮到大多數汽車在內部已不再使用白熾燈,並且白熾燈已不再適用於前照燈,而是採用了更新的技術,這不再是一個問題。@richard
Robert Stiffler
2016-05-04 02:02:18 UTC
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汽車中的電壓僅為12V左右,這意味著即使功率適中的組件也可能吸收大電流。我汽車上的破折號由四個12V 2W燈泡照亮。他們汲取666mA電流只是為了點亮儀表板!如果您查看一下車內所有電路的保險絲,哪怕是最小的保險絲也會是5A。大多數將在10-20A範圍內,甚至更多。繼電器之所以如此受歡迎,是因為它們耐用,接觸電阻低,並且(有時)比可以處理相同電流的固態組件便宜。實際上,許多現代汽車確實使用固態繼電器,但它們採用的是相同類型的磚包裝,以免混淆任何機械手。

實際上,固態繼電器更耐用,但這在汽車中並不需要。大多數繼電器在每次電動機啟動時都會激活一次,因此,在每天駕駛兩次的10年中,它們將達到7200個週期左右。
絕對正確我應該說“繼電器足夠耐用”。除非有其他電氣問題,否則機械繼電器幾乎不會發生故障。他們使用的汽車壽命最長。
@DmitryGrigoryev取決於汽車,那是不正確的。第二大繼電器是風扇,電燈和喇叭繼電器,它們全部循環多次,每次騎行不止一次(喇叭取決於路怒)。
-1
@guill大多數繼電器的預期壽命超過30,000個
Robin
2016-05-03 19:22:46 UTC
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繼電器只是經過充分嘗試。我認為答案很簡單。

機械經常需要一個簡單的解決方案,並且效果很好。這只是人們的想法,用繼電器切換電路。

我的兄弟在卡車上安裝了一些特殊設備以供工作。他總是需要切換他想出的東西:“哦,讓我們在裡面放一個繼電器!”。而且他是對的。為什麼不?這通常是最簡單的解決方案,而且效果很好。

在某些情況下,也可以使用聲音反饋。只需考慮一下您的指標即可。

聲音和溫度(溫暖=主動)反饋的確在一定程度上起作用。我也看到過帶有內置LED的繼電器來指示狀態,儘管不是在汽車上。
@robin我聽說繼電器的壽命相對較短。汽車標準繼電器是否可靠得多?還是您在說ssr?
Peter Green
2016-05-05 18:14:11 UTC
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繼電器比晶體管具有一些優勢。

  1. 它們的導通電阻非常低。在大功率低壓系統中,這很有價值,因為它可以提高效率並消除散熱的需要。
  2. 關閉時,它們的洩漏非常小。因此,它們的輸出可以連接到未切換的電池電源,而不必擔心耗盡電池。
  3. 它們對於尖峰,浪湧,溫度變化等具有強大的抵抗力。設計晶體管電路以使其能夠生存需要大量的額外工作。
  4. 它們提供了隔離。雖然汽車中的所有接地最終都融合在一起,但隔離仍可用於控制返回電流的確切流向。
  5. 它們可輕鬆用於高端或低端開關及其輸入可以通過高端或低端進行切換。使用N溝道FET(性能更好的類型)進行高端開關時,需要柵極驅動電壓高於主電源電壓。
  6. ol>

    繼電器也比晶體管具有一些缺點。

    1. 線圈需要相當大的功率。
    2. 循環壽命有限
    3. 它們的體積很大
    4. ol>

      因此,對於不頻繁開關的大功率繼電器,通常會獲勝。對於復雜和/或高速控制的東西,固態電子設備通常會勝出。

zipzit
2016-05-05 10:58:03 UTC
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我可以保持這個簡單嗎?這輛車在一定條件下可以正常運行。正如上面其他人指出的那樣,它們非常重要。要求包括用於組件質量的可靠性能模式。

最重要的是...通過固態設備總結繼電器的原因。

價格。

提供繼電器比提供固態設備來執行該功能要便宜。當固態設備的價格降到繼電器價格以下時,汽車製造商將轉向固態設備。在進行此類決策時,成本是主要驅動力。

編輯:

10安培繼電器的成本是10安培汽車級功率mosfet的10倍。 –路人

所以,我不太確定這是一個公平的比較。我認為大多數汽車繼電器所承載的電流要大得多。 (25到60安培?)另外請記住,繼電器完全隔離了信號和輸出。假設汽車原始設備製造商希望保留該隔離概念。經過優化隔離的30安培MOSFET的運行成本是多少?哦,最好將它放入一個漂亮的插入式容器中,最好是將其替換掉現有繼電器的完美替代品。

另外還有一個與PRICE相關的因素。請記住,那裡的供應商已經投資了數百萬美元來使他們的繼電器製造工廠自動化和工具化。此外,他們僱用了一大堆人。您認為這些人對中繼收費多少?答:盡可能多地擺脫困境。猜猜當汽車原始設備製造商(OEM)告訴這些人他們正在考慮轉換為Mosfet技術時會發生什麼……您猜對了,價格立即下跌。他們虧錢可能不重要,他們有巨大的攤銷和固定成本,還有很多員工。

Mosfets相對於繼電器的真正價格優勢在純粹出於商業原因的實施中延遲了大約五年的時間,這不足為奇。如果其中一些企業與OEM達成了甜心的交易,這也不會令我感到驚訝(例如,我想在我的過程中投入大量資金以減少我的人工成本,從而降低我對您的價格,但是我只會這樣做我對產品有5年的合同承諾。)

10安培繼電器的成本是10安培汽車級功率MOSFET的10倍。
大多數汽車繼電器的載流電流要比這大。25至60安培?確保主開關電源。但是風扇,水泵,前燈,喇叭通常為5〜20。
“另外請記住,我們通過繼電器將信號和輸出完全隔離了。”而不是它們的接線方式。大多數電源由開關電路連接的同一電源供電。根據我所見的佈線原理圖,隔離似乎並不重要。典型的主機,大燈和喇叭http://i.stack.imgur.com/TDWEC.png http://i.stack.imgur.com/9mkUy.png來自99凱美瑞。沒有隔離。當所有東西都是12V且電池相同時...
Satish Singupuram
2018-11-21 00:53:54 UTC
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由於以下原因,將使用繼電器代替半導體組件

  1. 更耐用-寬工作溫度範圍,峰值。
  2. 不需要散熱器。
  3. 狀態電阻非常低。
  4. 完全關閉處於關閉狀態的負載。
  5. 與相同的導電半導體相比,成本較低。
  6. 服務的觀點-(大多數汽車繼電器和保險絲是即插即用的...)-當我們使用半導體時(很難將其從PCB上拆除),這很困難
  7. ol>


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