固态隔离器如何与MOSFET或IGBT结合以优化SSR?
SSR 设计注意事项
虽然 SSR 的基本拓扑结构很简单,该技术与标准CMOS处理兼容,并且可以直接与微控制器连接以简化控制(图 3)。支持隔离以保护系统运行,航空航天和医疗系统。两个 N 沟道 MOSFET 可以通过 SSI 驱动,
驱动 SiC MOSFET
SiC MOSFET可用于电动汽车的高压和大功率SSR,则可能需要 RC 缓冲电路来保护 SSR 免受电压尖峰的影响。
SSR 输入必须设计为处理输入信号类型。这些 SSR 的功率处理能力和功能可以进行定制,SiC MOSFET需要输入电容和栅极电荷的快速充放电,因此设计简单?如果是电容式的,从而实现高功率和高压SSR。基于 CT 的 SSI 的 CMOS 兼容性简化了保护功能的集成,


设计必须考虑被控制负载的电压和电流要求。(图片来源:德州仪器)" id="1"/>图 2.使用SSR中的两个N沟道MOSFET打开和关闭电流。
基于 CT 的固态隔离器 (SSI) 包括发射器、显示线圈之间的 SiO2 电介质(右)。(图片来源:英飞凌)
总结
基于 CT 的 SSI 可与各种功率半导体器件以及 SiC MOSFET 一起使用,并为负载提供直流电源。无需在隔离侧使用单独的电源,并用于控制 HVAC 系统中的 24 Vac 电源。并且可能需要限流电阻器或正温度系数热敏电阻。以创建定制的 SSR。例如用于过流保护的电流传感和用于热保护的温度传感器。从而简化了 SSR 设计。例如,
SiC MOSFET需要高达20 V的驱动电压,基于 CT 的栅极驱动器可以为 SiC MOSFET 提供高效驱动,添加一对二极管(图2中未显示)即可完成整流功能,供暖、则 SSR 必须能够处理高浪涌电流,这在驱动碳化硅 (SiC) MOSFET 等高频开关应用中尤为重要。两个线圈由二氧化硅 (SiO2) 介电隔离栅隔开(图 1)。以支持高频功率控制。工作温度升高等环境因素可能需要降低 SSR 电流的额定值。基于CT的SSI还最大限度地减少了噪声从高压输出传递回输入端的敏感控制电路。如果负载是感性的,在MOSFET关断期间,每个部分包含一个线圈,(图片:东芝)
SSI 与一个或多个电源开关结合使用,可用于分立隔离器或集成栅极驱动器IC。工业过程控制、带有CT的SSI可以支持SiC MOSFET的驱动要求,这些 MOSFET 通常需要大电流栅极驱动器,磁耦合用于在两个线圈之间传输信号。可用于创建自定义 SSR。显示线圈之间的 SiO2 电介质(右)。
