Uso de un MOSFET como relé en circuitos alimentados por la red

Sí, es posible.

Sin embargo, para el voltaje de la red casi nunca se usan porque no es práctico ya que necesita mucho más que solo "un MOSFET" para poder cambiar un dispositivo alimentado por la red.

Un MOSFET solo puede cambiar CC, por lo que para la CA principal también necesita un puente rectificador.

Los MOSFET tienden a ser más sensibles a los picos de tensión que suelen estar presentes en las líneas de tensión de red. Entonces, es probable que su MOSFET se rompa antes de lo que desea.

Para la conmutación de la tensión de red, lo más habitual es utilizar un relé , ya sea electromecánico o de estado sólido. La ventaja es que la señal de control se puede aislar de la tensión de red , lo que supone una gran ventaja de seguridad.

Para aplicaciones no aisladas, se utilizan principalmente TRIAC . Estos también se utilizan en reguladores de tensión de red.

También aprecio especialmente la ausencia de las enormes corrientes introducidas por la bobina del relé.

En un diseño adecuado, esta corriente no es enorme y no debería ser un problema. Todos los "enchufes wifi" que puede comprar en estos días usan un relé y la corriente no es un problema.

y la mayor velocidad de conmutación que haría que este circuito fuera apto para aplicaciones de atenuación.

Sí, pero no, no necesita una velocidad de conmutación tan alta para atenuar, está bien, es más alta de lo que puede ofrecer un relé, pero un TRIAC también puede atenuar. La conmutación de alta velocidad (probablemente esté pensando en PWM ) no es fácil de hacer con el voltaje de la red. Se puede hacer, pero es complejo, de alto voltaje y es mejor dejarlo en manos de ingenieros experimentados .

La razón por la que usa un relé es porque permite la conmutación bidireccional , de la misma manera que lo hace un interruptor mecánico normal porque elimina la parte donde se supone que pasa la corriente . Mosfet podría usarse para cambiar la CA, pero es bastante complejo y redundante. uno solo no es útil en absoluto, ya que todavía pasa corriente desde su fuente para drenar los mosfets de canal N y al revés para los de canal P. esto se puede ver en la forma en que se muestra en los esquemas (el diodo del cuerpo al lado).

Lo que desea usar es un TRIAC , ampliamente utilizado para cambiar los dispositivos nominales principales (como aplicaciones de control de velocidad de motor "monofásico" y atenuadores utilizados para controlar las luces en las casas). Sin embargo, su dispositivo de control no debe conectarse directamente al triac, debe conducirlo con un optoacoplador (consulte MOC3021 y otros MOC). asegúrese de que la corriente continua exceda la corriente normal que necesitaría para sus dispositivos y también incluya un amortiguador o un mecanismo limitador de voltaje (como los diodos TVS) para suprimir los voltajes de las cargas inductivas de conmutación.

Vale la pena mencionar que controlar TRIACS requiere algo de tiempo, pero si se trata de una aplicación simple de encendido/apagado, debería estar bien. Para reducir la corriente producida por la desconexión de cargas inductivas, existen optoacopladores con circuitos de detección de cruce por cero incluidos, que podría utilizar. Si se trata de una situación de atenuación, necesita detección de cruce por cero. esto agregaría un costo adicional a su diseño (un optoacoplador adicional). puede usar la salida del circuito de cruce por cero como disparador para su uC como un cálculo de fase para su PWM (como si tuviera un brillo del 100 %, encienda el TRIAC inmediatamente después de activarse, si está al 50 %, encienda el TRIAC después de 5 ms en un sistema de 50 Hz).

Considerándolo todo, si desea atenuar, mire los TRIAC y los módulos construidos disponibles en el mercado si no tiene experiencia previa , pero si la atenuación no es una necesidad, use sus relés y suprima la corriente de la bobina usando una rueda libre. diodo _ Sin embargo, como mencionó Bimpelrekkie, si el diseño es bueno no deberías tener ningún problema.

Nota: No solo un pequeño error en el manejo de alto voltaje podría matar todos sus dispositivos electrónicos (alto voltaje conectado a su lado de bajo voltaje), sino que, lo que es más importante, es letal y MUY MUY peligroso sin capacitación y experiencia previas, y le sugiero enfáticamente que evite manejar la red eléctrica si usted no está adecuadamente equipado con el conocimiento y la experiencia

Los mosfets de potencia se pueden usar para la red eléctrica de CA. Una conexión espalda con espalda de dos dispositivos de canal N puede hacer la CA sin un rectificador de puente que desperdicie energía. La corriente de CA que se debe cambiar debe pasar a través de ambos dispositivos. Esto significa que la resistencia esperada ser aproximadamente el doble que el fet que seleccione. Se recomiendan fets de 650 voltios para mayor confiabilidad cuando se ejecuta una red eléctrica monofásica de 230 VCA. Las resistencias realmente bajas son costosas a estos altos voltajes. sea ​​de aproximadamente 200 miliohmios. Si su corriente de carga es de 5 amperios RMS, entonces sus mosfets desperdiciarán aproximadamente 5 vatios. Un triac mucho más barato desperdiciará aproximadamente 1 voltio, lo que equivale a aproximadamente 5 vatios con la misma corriente de carga de 5 amperios.Claro, el mosfet se puede apagar en la puerta a diferencia del triac, pero el triac es más robusto, por lo que necesita menos protección. Claro, el mosfet se puede hacer, pero la mayoría de las veces no se hace a menos que haya alguna razón especial.