¿Cómo elegir un interruptor?

Parece que hay alrededor de 4 sabores principales de transistores, y luego están las versiones NPN/PNP. También hay relés, SCR y TRIAC.

Cuando necesito un interruptor controlado por un microcontrolador, ¿qué reglas generales deberían guiarme en la elección? ¿Hay algunos comunes que a la gente le gusta tener para usar cuando no hay especificaciones particulares de alto rendimiento?

Me gustaría aprender las reglas generales para no terminar buscando en Google 37 variantes de la misma pregunta.

Para un ejemplo concreto, la aplicación que estoy eligiendo ahora implica controlar un zumbador de 5 V, 160 mA (promedio de 80 mA al 50 % del ciclo de trabajo), 3,1 kHz con una salida de una MCU de 3,3 V que puede absorber 8 mA o generar 4mA

No usaré Triacs para cambiar bajo voltaje
¿Tiene un enlace a la hoja de datos del piezoeléctrico? (Esos 160 mA parecen mucho )
@stevenvh Sí, también me parece mucho. Pero dice 5V, 30 ohmios (~= 165 mA) y corriente máxima de 80 mA. Dado que también dice un ciclo de trabajo del 50%, y dado que 80 es casi la mitad de lo que darían los 30 ohmios, ¿eso es lo que estoy pensando? Puede que lo esté leyendo mal, no he jugado con uno de estos antes. soberton.com/NewFiles/Product%20PDFs/GT-0950RP3.pdf
@Doug: dice resistencia de la bobina ; no es un piezo en absoluto, sino algo así como un altavoz. Lo sospechaba, pero parecía tan positivo al mencionar el piezoeléctrico.
@Doug: no olvide colocar un diodo paralelo al zumbador (cátodo en Vcc) para proteger el transistor de conducción.

Respuestas (2)

Los transistores bipolares y los FET funcionan casi igual en el lado de salida cuando los usa como interruptores en aplicaciones de baja potencia como mencionó. Ambos vienen en dos sabores para hacer interruptores de lado alto o lado bajo. El FET bipolar NPN y el canal N son los interruptores del lado bajo, y el FET bipolar PNP y el canal P son los interruptores del lado alto.

La diferencia entre bipolar y FET es principalmente cómo se encienden y apagan. Los bipolares se encienden pasando algo de corriente a través de la base. Esto permite que una corriente mucho mayor fluya a través del colector. La relación entre la posible corriente de colector y la corriente de base es la ganancia del transistor. Los FET están controlados por voltaje en lugar de corriente. Un MOSFET de canal N básico puede requerir 12-15 voltios en la puerta para estar completamente encendido, con 0V completamente apagado. Hay cosas llamadas FET de "nivel lógico" que pueden cambiar entre encendido y apagado lo suficientemente bien como para ser impulsados ​​​​directamente por salidas lógicas de 3.3V o 5V.

No estoy de acuerdo con Starblue y digo que para aplicaciones de conmutación muy simples para uso de pasatiempos, obtenga un puñado de FET de buen nivel lógico como el IRLML2502. Costarán 10 centavos cada uno, pero son muy indulgentes siempre que todo esté limitado a 20V. Ciertamente no comenzaría con eso para un diseño de volumen realizado por un profesional, pero si solo desea comenzar con una respuesta que satisfaga la mayoría de las necesidades, esta es una buena primera parte para acostumbrarse.

Una vez que esté listo para experimentar con los bipolares, obtenga 100 de cada uno de los 2N4401 y 2N4403. Son muy baratos, ampliamente disponibles y bastante robustos para su tamaño. También estarían bien para cambiar cargas de 200 mA, pero necesita saber un poco más para usarlos bien. No puede simplemente conectarlos directamente a una salida de microcontrolador en una aplicación de conmutación.

con un BJT, solo debe recordar usar una resistencia base pequeña (digamos 100 ohmios), no es mucho más complicado (es cierto que simplifica demasiado) que eso realmente :)
Sí, debe agregar una resistencia base, pero no es tan simple como reducir 100 ohmios. Debe considerar la corriente de carga, dividirla por la ganancia del transistor para obtener la corriente base mínima, encontrar la caída de voltaje en la resistencia base considerando la caída BE, luego calcular el valor de la resistencia base. También debe asegurarse de que la salida lógica realmente pueda impulsar esa cantidad de corriente al voltaje asumido.

Prefiere la solución más simple y económica.

Si un transistor NPN puede hacer el trabajo, utilícelo. Para su zumbador, podría usar un transistor NPN de pequeña potencia. Los transistores NPN de señal pequeña son para corrientes inferiores a 100 mA, potencia pequeña de hasta 1 A.

Si eso no es lo suficientemente potente, considere un MOSFET.

Los relés, SCR (tiristores) y triacs son más para conmutar voltajes más altos.

¿Por qué no empezar con un MOSFET pequeño? Los BJT eran más baratos hace algún tiempo, pero los MOSFET están aumentando de precio y son más fáciles de usar como interruptores (en mi opinión).
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