本文介紹采用分立元器件制作的直流SSR，電路十分簡單、成本較低、性能良好，適合白行制作。

電路及工作原理：

一種適合制作的通用直流SSR電路如下圖所示。

它由光電耦合器（IC）、N溝道功率MOSFET（VT）及電阻（R1）三個(gè)元器件組成。外圍元件僅限流電阻Rin。被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載RL可以是阻性負(fù)載或感性負(fù)載（如直流無刷電動(dòng)機(jī)、螺管線圈、電磁閥等）。

其工作原理如下：未加控制電壓VCC時(shí)，光耦中的紅外發(fā)光二極管不發(fā)光，光電三極管截止，VT的Vgs=OV，VT截止（相當(dāng)于開關(guān)斷開如圖a所示），負(fù)載失電;當(dāng)加上控制電壓Vcc后，有一定電流流經(jīng)紅外發(fā)光二極管，使光電三極管飽和導(dǎo)通，R1上的電壓VR1=Vdd-Vce（set）。一般光電三極管的Vce（set）約零點(diǎn)幾伏，所以VR1≈Vdd。R1兩端連接的G極及S極，即Vgs=Vr1≈Vdd（Vdd≥5V））VT導(dǎo)通（相當(dāng)于開關(guān)閉合，如圖b所示），負(fù)載得電。

直流SSR就是一個(gè)電控隔離型直流開關(guān)。光電隔離絕緣電壓可達(dá)幾千伏，功率MOSFET的導(dǎo)通電阻Rds（on）很小，其開關(guān)損耗很小，并且開關(guān)速度較快，工作電壓Vdd從5V到幾百伏，電流從幾百毫安到幾十安培，應(yīng)用范圍很寬。

元器件簡介：

本文介紹的SSR采用4N35光耦及FQP50NO6功率MOSFET，可做成負(fù)載工作電壓5~l2V，負(fù)載電流可達(dá)5A的直流SSR。

1、4N354N35是一種由紅外發(fā)光二極管及光電三極管組成的光耦。它主要特點(diǎn)：絕緣電壓大于7500V;電流傳輸率大于100%;發(fā)光二極管Vf=1.2V典型值;If（max）=60mA;Vrb=6.OV;光電三極管的V（br）ceo≥30V、Vce（set）=0.14V（典型值）;其開關(guān)特性是導(dǎo)通時(shí)間tm≤lOμs，關(guān)斷時(shí)間Toff≤10μs。

4N35有6管腳DIP封裝及SO封裝，內(nèi)部結(jié)構(gòu)及排列如下圖所示。3腳為空腳，6腳不用（懸空）。

2.FQP5ON06 FQP50NO6是N溝道功率MOSFET（增強(qiáng)型），TO-220封裝，管腳排列如下圖所示。

該器件主要特點(diǎn)：Vdss=60V;Rds（on）極低，典型值0.018Ω（Vgs=1OV，Id=25A），最大值為0.O22Ω;Id=50A（連續(xù)漏極電流，Tc=25℃）;最大的Vgs=±25V;最大管耗Pd=120W（Tc=25℃）;工作結(jié)溫-55～+175℃;閾值電壓Vgs（th）=2.0～4.OV（Vds=5V，Id=250μA）。

制作方法：

由于整個(gè)電路僅三個(gè)元器件，因此，將此SSR電路做在印制板上（作為系統(tǒng)電路的一部分）是十分簡單的，若整個(gè)系統(tǒng)電路的元器件都采用貼片式，則光耦及功率MOSFET采用貼片式器件即可。這里介紹做成一個(gè)功能模塊的過程，并且采用“仿貼片”的方法來制作。采用“仿貼片”

方法是可以省印制板面積）另外，其目的是印制板的背面可用來安裝散熱片，使結(jié)構(gòu)更簡單。

1、“仿貼片”方法所謂“仿貼片”方法是對穿孔式封裝的

功率MOSFET是將管腳剪短（中間的管腳剪去，利用散熱板作D極），折彎后如下所示。

在折彎時(shí)應(yīng)防止彎曲半徑過小而產(chǎn)生斷裂，最好在折彎時(shí)在彎曲處放一個(gè)直徑約1mm的儀表改錐（或銅絲）如a所示。若直接彎曲90度角時(shí)，有可能在彎角處產(chǎn)生裂紋，在再次彎成直角時(shí)，管腳齊根斷裂，如圖b所示。

2、印制板的繪制可以采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)來繪制印制板，繪制的印制板如下圖所示。

它是雙面敷銅板，目的是通過金屬化孔導(dǎo)熱，再通過小型散熱片達(dá)到散熱的目的（負(fù)載電流大于5A時(shí)用）。印制板尺寸32x26.5mm，t=1mm。

3、裝配

1）裝引腳：用O.6xO.6mm的L形插腳排的插針作引。因插針的斷面是方形的，可能比引腳孔大一些，用銼刀將直角倒圓，將插針插入印制板（如圖a，要注意插入的方向）;用鉗子將插針彎曲，如圖b;再將多部分用偏口鉗剪掉（如圖c所示），并用鉗子將它與印制板壓緊（壓前要使它保持90度，（如圖d所示）。然后用焊錫將引腳焊好。

2）焊元器件：先焊光耦，3腳與6腳可以焊上（主要是增加器件與印制板連接牢固），然后焊貼片式0805尺寸的1OkΩ電阻，最后用M3螺釘、墊片及螺帽裝上功率MOSFET后，焊功率MOSFET。焊接時(shí)應(yīng)采用尖頭（φ2）烙鐵頭的20W鉻鐵，采用φ0.8松香焊接仝生有較好效果。

焊接前應(yīng)用沾酒精的棉球清潔焊接處，焊接后應(yīng)檢杏有無“粘連”或漏焊之處。

負(fù)載電流在5A以下時(shí)，功率MOS-FET的損耗較小，發(fā)熱不大，可不裝散熱片;若負(fù)載電流在5A時(shí)要加裝散熱片（其尺寸要實(shí)驗(yàn)定）。

裝好的直流SSR、印制板（正、反面）、光耦及MOSFET如下圖所示。

圖1的電路適合Vdd的電壓是5~l2V，若Vdd要增大到l5~24V，可增加一個(gè)電阻R2，如下圖所示。

在印制板設(shè)計(jì)時(shí)留了這電阻的焊盤，只要將中間的連接紱用小刀切斷即可。

一種由單片機(jī)控制直流SSR、驅(qū)動(dòng)l2V直流電機(jī)的電路如下圖所示。

由5V供電的單片機(jī)在I/0口輸出高電平時(shí)約5V，Rin可按式 計(jì)算，Rin可取720Ω標(biāo)準(zhǔn)電阻值。

直流電機(jī)的兩端并接一個(gè)二極管是防止電機(jī)在斷電瞬間產(chǎn)生的感應(yīng)電勢與Vdd疊加而損壞MOSFET管。I/0口輸出高電平時(shí);電機(jī)得電轉(zhuǎn)動(dòng)、I/0口輸出低電平時(shí)，電機(jī)停轉(zhuǎn)。最大的負(fù)載電流Ir可達(dá)5A。在Ir=5A時(shí)的MOSFET的管耗Pd=Ir的平方×Rds（on）=（5A）的平方×0.022Ω=0.55W。

而在5A負(fù)載電流時(shí)，在MOSFET上的管壓陣Vds=Ir×Rds（on）=5A×O.022Ω=0.11W。從這個(gè)例可以看出此直流SSR的性能是很好的,到這里直流固態(tài)繼電器的制作就已經(jīng)介紹完了。