
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 100mA 比
算是相當省電

這是電路圖 Pin1~Pin4 代表繼電器的四支腳
材料:
- Q1:N-Mos IRFZ48N ( $6 )
- Q2:P-Mos FQP47P06 ( $9 )
- R1:100KΩ 棕黑黃金 1/2w ( $0.3 )
- R2:470Ω 黃紫棕金 1/2w ( $0.3 )
- R3:1MΩ 棕黑綠金 1/2w ( $0.3 )
- 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 )
- 4Pin 250型 6.3mm 母接頭、端子、接線、PCB 板 ( $25 )
- 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,100mA → 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