MOSFET vs. eficiencia de potencia de relé

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Newbie pregunta aquí. Estoy armando una caja de conmutación remota para circuitos de alimentación a bordo de un yate. El diseño es para que una Raspberry pi central envíe pedidos a unas pocas cajas, cada una controlando una serie de circuitos distribuidos a través del barco. Cada caja contendrá un Arduino que se comunica con el RPi utilizando XBee.

Cada circuito tendrá un dibujo típico de una pareja A con un máximo de 15 A. La frecuencia de conmutación típica será muy baja, ya que algunos circuitos estarán casi siempre encendidos y otros casi siempre apagados.

Mi pregunta es para el cambio real, ¿debo elegir relés o MOSFET? Mi pregunta se refiere específicamente a la conservación de energía, que es una preocupación primordial en un barco de vela. Dada la alta producción de calor del MOSFET, ¿tengo razón al suponer que estos son componentes de desperdicio? ¿Más que un relé?

    
pregunta Paul Willems

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Su elección depende de muchas cosas:

  • ¿Está cambiando AC o DC?
  • ¿Cuál es su voltaje de conmutación? (¿5 / 3.3V de un microcontrolador? ¿12V de una batería? ¿Mencionó y Arduino / RPi / Xbee pero qué es exactamente lo que controla, y hay otras fuentes de energía disponibles?)
  • Velocidad de conmutación
  • Grosor de su cable (¿cuánta energía ha perdido ya solo por las pérdidas de cobre?)

La eficiencia es una gran cosa, y si bien los relés "parecen" más eficientes porque son un contacto galvánico, definitivamente este no es el caso. Ahora mismo con un google rápido encontré un relé con 100 mR de resistencia nominal para 15A ( aquí ). Esto da una pérdida de potencia de:

\ $ P = I ^ 2 \ veces R = 15 ^ 2 \ veces 0.1 = 22.5W \ $

Por el contrario, también acabo de encontrar un MOSFET con una resistencia de 5 mR ( aquí ). Esto da una pérdida de potencia de:

\ $ P = I ^ 2 \ veces R = 15 ^ 2 \ veces 0.005 = 1.125W \ $

Sí, puede elegir un relé de mayor calificación y tendrá una menor resistencia de contacto, y probablemente encontrará uno aún más eficiente que el MOSFET. Pero eso costará más. ¿Es el costo una preocupación? La lista de factores continúa.

Simplemente muestra que no puedes asumir nada. Si proporciona más detalles de su proyecto, puedo ayudarlo más y editar mi respuesta, pero por ahora es muy abierto y, francamente, depende de muchos factores que no ha mencionado.

    
respondido por el DSWG

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