Alternativas de relés que son silenciosos y soportan 500mA+

¿Qué puedo usar como una alternativa de relé silencioso de "propósito general"?

Hay varios escenarios en los que necesitaré un dispositivo similar a un relé que me permita controlar un circuito con un circuito aislado separado.
Tengo microcontroladores de 3.3-5V y quiero usarlos para controlar, digamos...

Un circuito de 12 V CC 1 A (corriente grande)
Un botón en una radio (bajo voltaje y corriente)
Un circuito de 24 V CA

Un simple relé magnético de 5 V + diodo + transistor funcionaría para casi cualquier situación (y no es necesario realizar cálculos), pero son demasiado ruidosos.
Veo dos alternativas: optoacopladores y relés de estado sólido. Desafortunadamente, la mayoría de ellos parecen tener una salida máxima de alrededor de 50 mA ( generalmente necesito 500 mA o más ). También son más difíciles de encontrar y más caros. Finalmente, no son una configuración simple de bobina y contacto, y hay mucha menos documentación sobre cómo implementarlos con un microcontrolador.

¿Son los optoacopladores y los relés de estado sólido la mejor solución? Estoy mirando estos: http://www.mouser.com/ds/2/149/FOD3150-95595.pdf
http://www.mouser.com/ds/2/427/vo14642a-279692.pdf
http ://www.toshiba-components.com/docs/opto/TLP152_en_datasheet.pdf

¿Necesita aislamiento entre lo que está cambiando y el controlador?
Para los escenarios de CC, ¿hay alguna razón por la que un simple interruptor MOSFET no funcione?
Deseo aislamiento porque menos puede salir mal. De lo contrario, las cosas pueden complicarse. Tengo que personalizar los componentes para valores posiblemente desconocidos. Hasta donde yo sé, activar un botón en una radio/otro dispositivo requeriría hacer coincidir el voltaje/corriente correctos (por lo tanto, más componentes), sin mencionar las señales de datos desconocidas.
Para el aislamiento, los optoacopladores son buenos. Sin embargo, para cambiar corrientes y voltajes grandes, sugeriría un triac (tiristor).

Respuestas (4)

Un relé de láminas debería resolver todos sus problemas.

Sin embargo, no llamaría silenciosos a los relés de caña.
La última vez que escuché uno fue cuando hice un esfuerzo concertado. De lo contrario, son prácticamente solo parte del fondo.
Compré algunos relés de láminas (SIP-1A05) y funcionan muy bien. No hacen ningún sonido cuando se cierran, y el sonido cuando se abren no es más fuerte que dejar caer la mina de un lápiz mecánico sobre la alfombra (lo probé). La ventaja adicional es que puedo operarlos directamente desde un microcontrolador de 5V sin necesidad de un transistor o similar. ¡Me sorprende que no veo que se hable de esto más a menudo! La corriente de conmutación del SIP-1A05 es de 500ma (pico de 1A). Intentaré encontrar relés de lengüeta con tolerancias más grandes.

La más sencilla es utilizar un relé de estado sólido. Puede encontrarlos desde un par de cientos de mA hasta 100 amperios, tanto en CC como en CA. Buscaría uno con una entrada de nivel lógico; su entrada es un LED conectado a un optoaislador, por lo que lo maneja de la misma manera que lo haría con un LED; con una resistencia conectada a la salida del microcontrolador.

Sin embargo, no son baratos.

Puede usar un optoacoplador para conducir un transistor para cambiar la mayoría de la corriente continua.

Un MOSFET simple puede satisfacer la mayoría de sus necesidades de CC. Pueden cambiar (si obtienes los correctos) muchos amperios (incluso cientos de amperios si miras a tu alrededor). Para las corrientes más altas, es posible que necesite tener un controlador de etapas múltiples que use un BJT pequeño para cambiar el MOSFET más grande y, por supuesto, es posible que se necesite un disipador de calor.

A menos que realmente necesite aislamiento galvánico, no me molestaría con los relés (de estado sólido o de otro tipo) y los optoacopladores y demás.

Quizás podría usar un amplificador operacional configurado como un seguidor de voltaje y usar su salida para controlar un transistor capaz de cambiar 500 mA.

Siendo realistas, puede esperar que un amplificador operacional proporcione alrededor de 2 Mohmios de impedancia en sus entradas (se debe indicar un valor más preciso en la hoja de datos de su amplificador operacional en particular), y no debería producir ningún ruido acústico.

Si solo le preocupan las salidas digitales, puede usar el amplificador operacional como comparador , donde su señal de entrada está vinculada a la entrada no inversora y algún otro voltaje de umbral (por ejemplo, 1/2 Vcc) está vinculado a la entrada inversora (con un transistor nuevamente en la salida). En teoría, esto le brinda un aislamiento completo de cualquier cosa adjunta a la salida. Lo que quiero decir con eso es que, independientemente de lo que esté conectado a la salida del amplificador operacional, su señal de entrada se comportará como si estuviera conectada a tierra a través de una resistencia fija y muy grande.

Sería útil explicar la diferencia entre el aislamiento de la señal (que proporciona su respuesta y OP probablemente quiere) y el aislamiento de seguridad (que su respuesta no proporciona, pero OP parece pensar que quiere).
@ThePhoton Hice hincapié en lo que quise decir con aislamiento al final. Sin embargo, quizás OP debería aclarar, porque no puedo decir que esté pidiendo aislamiento de seguridad.
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