一直沒啥測試 P-Mos PNP 的經驗

但又想作個簡單的「高側開關」可以讓場效應電晶體可以開啟讓電通過(S→D)

感覺可以拿來作看看 簡化版的 SSR Relay ?

簡化型的 SSR（Solid State Relay, 固態繼電器）

不過這個設計沒有溫控，也沒作到隔離，能控的電流也無法太高

但已知的好處就是啟動時，只會耗 0.12mA 跟傳統線圈繼電器 110mA 比

算是相當省電

然後 0.12mA 耗電是什麼概念：

假如有一個　1.5V AAA 1200mAh 鹼性電池，用 0.12mA 的速度來放電

1200/0.12 = 10,000 小時

10,000 / 24 ~= 416 天

如果今天是 12V 7000mAh 機車電瓶

7000/0.12 = 58,333.33 小時

583,333.33 / 24 ~= 2430.5 天 ~= 6.66 年

這是電路圖 Pin1~Pin4 代表繼電器的四支腳

材料：

1. Q1：N-Mos IRFZ48N ( $6 )
2. Q2：P-Mos FQP47P06 ( $9 )
3. R1：10KΩ 棕黑橙金 1/2w ( $0.3 )
4. R2：470Ω 黃紫棕金 1/2w ( $0.3 )
5. R3：1MΩ 棕黑綠金 1/2w ( $0.3 )
6. D1：1N4007 (如果要跑馬達、線圈之類的，用肖基特就更好，或至少 FR107) ( $3 )
7. 4Pin 250型 6.3mm 母接頭、端子、接線、PCB 板 ( $25 )
8. 勇氣 ( $10 )

這個電路用到 N-Mos 與 P-Mos

然後 D1 作為飛輪二極體，如果要接線圈類的如風扇，就用好一點的肖基特二極體

如 SS34 或至少 FR107，1N4007 羽山是覺得應該也勉強 OK 啦

Q2 是 PMos FQP47P06 耐壓 60V 電流 47A

當 Gate 接地時，3 (S) 的電就會走到 2 (D) 讓後面的設備供電

這個電就比較好控，比較像傳統 Relay 的 ④(Vin) → ①(Vout) 接合的感覺

因為 P-Mos 的 Gate 是 接地 時輸出 ON ， 接正電時輸出 OFF

所以再搭 N-Mos 作到反向

當 Pin3 輸入給正電(開關On)，此時 N-Mos 的 2、3 導通，P-Mos 就等於接地了

當 Pin3 輸入不給電(開關Off)，此時 N-Mos 的 2、3 不導通，P-Mos 就等於正電了

N-Mos 算是電荷電壓驅動，所以 R2 可以選用 10Ω ~ 1KΩ 應該都沒關係

如果要作為 PWM 就要選小一點，如10~100Ω

如果只是一次性開關 470~1KΩ

R3 在此是防浮接，且可以把 N-Mos 內部的電容電耗掉，才不會電拔掉，沒東西消耗

仍是高電位，這個電阻大一些，啟動時無負載就會省電

從 10KΩ~2.2M 羽山都試

 如果 N-Mos 的 Gate Pull-down 電阻 10KΩ，耗電約 1.31mA 

  如果 N-Mos 的 Gate Pull-down 電阻 100KΩ，耗電約 0.24mA 

   1M~2.2M 大概都是 0.12mA ( 拔掉不接也是 0.12mA )

 繼電器腳位的話是

④ ③

① ②

通常 ③ ~ ② 是線圈，12V 的繼電器，線圈電阻約 100 Ω 

傳統繼電器，過電導通 ③ ~ ② 的線圈，這時 ④ ~ ① 就會導通連在一起

然後就可以把 ④ 接電瓶，輸出的 ① 正電再去推動其他設備

如：額外加裝的散熱風扇、霧燈、行車紀錄器、或其他吃電比較兇的設備

繼電器的存在就是小電流去控大電流，這樣鎖頭電線跟鎖芯的銅點比較不會損壞的太快

傳統繼電器導通時，線圈的耗電約 110mA

約 1.4~1.5w 的電

負載先不插 (右邊那條紅線)

然後這個電路，在過電啟動，大概只會吃 0.12mA 相當省電

0.00144 W

假如今天有個負載 台達的暴力扇 4A

過電以後，3.2A 風扇呼呼響

吃電 62.13w 相當驚人，二顆大燈炮了

台達這個鋁風扇吃電很兇，風量也很強

在不加散熱片的情況下直接推 3A 的電，P-Mos 那顆還是會慢慢升溫

不過如果再插一個 P-Mos 與原本的那顆並聯，RDS 理論上會降低

電流也可以分二顆 P-Mos 就完全不會產溫了 XD

感覺還可以啦 XXD

這是測試的影片

接好的電路圖

這是並聯二個 P-Mos 的電路圖，雖然單顆可以 60V 47A，但3A 以後就會發熱

要嘛接散熱片，不然並個幾顆應該也行

推些小電流應該不錯，110mA → 0.12mA 感覺省不少電

不過要像一般 Relay 強到可以支持整車的電可能沒辦法，除非很多個 P-Mos

或是這個電路還有哪邊要再改良，就再想想怎麼調整

可能要再找更低 RDS P-Mos 不過可能就沒那麼划算了

遠拍一張

改天再把這個電路作成電路板跟 4Pin 母插頭

補充：

一般機車用繼電器成本便宜，構造簡單也耐用，且可以作到供電隔離，1.5w 的耗電其實算是相當少

順便補一下手邊一直沒有 PNP P-Mos 高側開關電路的練習 ^^

如有其他心得分享，也請多多歡迎指教，我太想進步了，請先生教我

https://www.electricaltechnology.org/2019/01/solid-state-relay-types-of-ssr-relays.html

上網找了一下有關 SSR Relay 發現 electricaltechnology

的這個電路圖更加簡單易懂，而且也有光耦隔離，找時間來試看看

補充：中午試了一下這個電路，上圖這個電路主要的問題在 NMos 的 VGS 不夠大，運作台達風扇時

只能跑到 2.6A 代表運作在線性區，這樣 N-Mos 會一直發熱，發熱很快，N-Mos 要作高側開關太勉強了

   如果要用光耦，可以考慮用這個接法

關鍵在如果 PC817 1 腳給電，讓 4、3 腳連通，連同等同讓 P-Mos 的 G 接地

這樣 P-Mos 的 S 就會把電給 D 讓負載運作

電路耗電約 23mA ，約 1/5 顆繼電器

如果想稍微省電些，可以把 R2 470Ω 稍微加大，如 680Ω 或 1KΩ

這樣一點點微電流可以點亮 PC817 讓 P-Mos G匣極接地也是足夠

 電路圖

這個設計就可以把 PC817 分成左邊與右邊，二邊可以不用共電與共地

材料：

1. Q1：P-Mos FQP47P06 ( $9 )
2. R1：10KΩ 棕黑橙金 1/2w ( $0.3 )
3. R2：470Ω 黃紫棕金 1/2w ( $0.3 ) ( 也可考慮用 680Ω 或 1KΩ )
4. U1：PC817 光耦合 ( $2 )
5. D1：1N4007 (如果要跑馬達、線圈之類的，用肖基特就更好，或至少 FR107) ( $3 )
6. 4Pin 250型 6.3mm 母接頭、端子、接線、PCB 板 ( $25 )
7. 勇氣 ( $10 )

電路解說

不過光耦在導通時，為了讓內部的 LED 亮，電流設定在 20mA~22mA 左右

如果電阻設定太小，光耦裡的 LED 會燒掉，設定太大超過 10K 4、3 腳通道會太小

12V 470Ω ~= 23.34 mA

12V 560Ω ~= 20 mA

12V 680Ω ~= 16.14 mA

12V 1000Ω ~= 11.2 mA

這個電路只是為了讓 PNP Gate 經過 PC817 4、3腳接地

羽山覺得 5mA ~ 20mA 這個範圍都可以

這是 470Ω 無負載時，約 23.34 mA

這是 680Ω 16.14 mA

電路

接上風扇

3.238 A

插二顆 P-Mos 電流自己又更高了一些 3.435 A

這樣也是很簡約，PC817 比 N-Mos 便宜 大概便宜了 10 倍

P-Mos 插三顆 XD

補充 P-Mos 可能的選擇：

     盡量選 RDS 電阻較低，發熱低

FQP27P06：60V 27A 55~70mΩ TO-220 (RDS 太高了，發熱會很大)

FQP47P06：60V 47A 21~26mΩ TO-220 (本範例)

IRF4905：55V 74A 20mΩ TO-220 (老牌常見 P-Mos 應該買這個的)

AOD4185：40V 40A 15~20mΩ TO-252 (優秀)