50V AC電圧を切り替えたい。最大ドレイン電流は5Aです。周波数は50Hzです。切り替え速度は重要ではなく、本当に遅くなる可能性がありますが、私のアプリケーションでは問題ではありません。
この目的のために、最初はソリッドステートリレーを使用したかったのです。しかし、SSRの検索を開始するとすぐに、価格が高すぎることがわかりました。より安価な代替ソリューションとして、ソリッドステートリレーの代わりにMOSFETトランジスタ（別のトランジスタタイプも可能）を使用したいと思います。
上記の仕様のソリッドステートリレーのMOSFET等価回路を提案していただけますか？
回答:
SSRを作成する3つの方法は次のとおりです。
最初の2つはFETを使用し、必要に応じてACサイクル全体でオフとオンを切り替えることができます。スイッチング速度を理解する必要があります。フローティングゲートバージョンには、回避するために特別な注意を払わない限り、ターンオフを制御するRC時定数があります。
トライアック回路は、起動するとオンになり、次のゼロ交差でオフになります。ゼロクロスが通過するとすぐに起動できますが、次のゼロクロスまでオフにすることはできません。そのため、発火点からその半サイクルの終わりまで延びる半サイクル全体または半サイクルを取得できます。誘導負荷はこれを少し複雑にしますが、基本的な議論の範囲外です。
（1）4ダイオードブリッジ内に「負荷」としてMOSFETを配置します。ACからブリッジへのAC入力は、FETがオンのときにACに対して「短絡」=オンになります。難しくありませんが、考えが必要です。大まかな図-後により良いかもしれません。ここに示すトランジスタはバイポーラですが、MOSFETは同じ仕事をします。MOSFETは常にDCを認識します。負荷はACスイッチングを認識します。オプトでゲートを駆動します。たとえば、ドレインからリザーバキャップに抵抗を供給して、オプトを介してゲートを駆動することにより、電力を引き出します。
（2）2つのNチャンネルMOSFET（例：直列）-ソースをソースに、ゲートをゲートに接続します。入力は2 xドレインです。ゲート+ veをソースに駆動してオンにします。オフにするソースへのゲート。繰り返しますが、ゲートとソースはフロートするので、それらにドライブする必要がありますが、難しくはありません-ただ考える必要があります。
以下の回路図は、この原理の実用的な実装例を示しています。
FETは両方ともNチャネルであり、両方のFETのソースが接続され、両方のFETのゲートが接続されていることに注意してください。MOSFETSは2つの象限デバイスであるため、この回路は機能します。つまり、NチャネルFETは、ソースからドレインへの電圧が+ veまたは-veであるかどうかに関係なく、ソースに対して正のゲートによってオンになります。つまり、通常の方法で駆動された場合、FETは「逆方向」に伝導できます。FETが通常とは逆にバイアスされたときに導通する各FET内の「ボディダイオード」のため、2つのFETが「逆直列」（相対極性の反対側）で接続されている必要があります。1つのFETのみを使用した場合、ドレインがソースに対して負であるときにFETがオフになったときに導通します。
「絶縁」とフローティングゲートへのオン/オフ信号のレベルシフトは、2 x 100 pFのコンデンサによって実現されることに注意してください。潜在的に主電源の可能性があるとして、右側の回路を考慮してください。右手74C14は約100kHzで発振器を形成し、それらの間の2つのインバータは、ブリッジ整流器を形成する4つのダイオードへの2つのコンデンサを介して逆極性駆動を提供します。整流器は、フローティングFETゲートにDCドライブを提供します。ゲート容量はおそらく数nF程度であり、これは駆動信号が除去されるとR1によって放電されます。ドライブの削除は10分の1ミリ秒で行われると思いますが、計算は自分で行います。
回路はここからですとノート
（3）トライアック回路
MOSFETについて具体的に言及しました。
トライアックは一般にAC SSRでも使用されます。
以下は典型的なトライアック回路です。
L1は使用できません。
C1とR6は「スナバ」を形成し、値は負荷特性に依存します。
ソリッドステートリレーは、最もシンプルな形で光結合されたバックツーバックSCRです。それを自分で複製できますが、少し面倒です。ソリッドステートリレーは光絶縁されているため、実際のリレーと同様に、出力側は入力側に対してフロートすることができます。
本当に分離が必要な場合、これを自分で行うのは複雑になります。あなたはスイッチング速度が遅いと言っているので、なぜ通常の機械式リレーではありませんか？
分離する必要がない場合は、さまざまな可能性があります。1つは、トライアックを使用して、回路から直接制御することです。詳細については、この50V ACがどのように利用可能な電源に参照される（または参照されない）かについて、さらに知る必要があります。
あなたは絶対に正しい、SSRは高価です。最も簡単な代替方法は、オプトトライアック+パワートライアックを使用して独自にロールバックすることです。
これは、同等のSSRよりも80％安くなります。
MOC3041は電圧のゼロ交差で切り替わるので、利点があるかもしれません。必要ない場合、MOC3051はランダムスイッチングオプトトライアックです。トライアックを使用することの欠点は、数ボルトの電圧降下があり、スイッチングする電圧がちょうど50Vの場合、たとえば230Vよりも損失が大きくなることです。
スイッチング素子としてのMOSFETはより良いアイデアのように聞こえるかもしれませんが、ラッセルのソリューションのようにブリッジでそれを使用する場合、とにかくほぼ同じ電圧降下がありますが、今回はダイオード間です。
電圧降下に関する最良の解決策は、古き良き電気機械式リレーです。負荷の種類によっては、リレーをディレーティングする必要があるため、5Aを切り替えるには16Aバージョンが必要になる場合があります。16Aリレーの価格はDIY SSRに匹敵します。