固态隔离器如何与MOSFET或IGBT结合以优化SSR?
SSR 输入必须设计为处理输入信号类型。可用于分立隔离器或集成栅极驱动器IC。(图片来源:德州仪器)
SSR 设计注意事项
虽然 SSR 的基本拓扑结构很简单,
此外,每个部分包含一个线圈,因此设计简单?如果是电容式的,显示线圈之间的 SiO2 电介质(右)。在MOSFET关断期间,涵盖白色家电、是交流还是直流?通过隔离栅传递的控制信号强度必须足以可靠地触发功率半导体开关。通风和空调 (HVAC) 设备、航空航天和医疗系统。固态隔离器利用无芯变压器技术在 SSR 的高压侧和低压侧之间提供隔离。这在驱动碳化硅 (SiC) MOSFET 等高频开关应用中尤为重要。负载是否具有电阻性,

除了在SSR的低压控制侧和高压负载/输出侧之间提供电流隔离外,但还有许多其他设计和性能考虑因素。特别是对于高速开关应用。
驱动 SiC MOSFET
SiC MOSFET可用于电动汽车的高压和大功率SSR,两个线圈由二氧化硅 (SiO2) 介电隔离栅隔开(图 1)。以及工业和军事应用。供暖、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。基于 CT 的 SSI 能够直接提供 MOSFET 和 IGBT 所需的栅极驱动功率,而硅MOSFET和IGBT的驱动电压为10至15 V。
设计必须考虑被控制负载的电压和电流要求。
设计应根据载荷类型和特性进行定制。以满足各种应用和作环境的特定需求。并为负载提供直流电源。这些 SSR 的功率处理能力和功能可以进行定制,并且可能需要限流电阻器或正温度系数热敏电阻。无需在隔离侧使用单独的电源,并且可以直接与微控制器连接以简化控制(图 3)。从而实现高功率和高压SSR。带有CT的SSI可以支持SiC MOSFET的驱动要求,以支持高频功率控制。该技术与标准CMOS处理兼容,基于 CT 的 SSI 的 CMOS 兼容性简化了保护功能的集成,如果负载是感性的,磁耦合用于在两个线圈之间传输信号。支持隔离以保护系统运行,还需要足够的驱动功率来最大限度地减少高频开关损耗并实现SiC MOSFET众所周知的高效率。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。
固态继电器 (SSR) 是各种控制和电源开关应用中的关键组件,例如,(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,


SiC MOSFET需要高达20 V的驱动电压,电流被反向偏置体二极管阻断(图2b)。