固态隔离器如何与MOSFET或IGBT结合以优化SSR?
何伶
2025-09-30 16:16:38
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供暖、每个部分包含一个线圈,两个 N 沟道 MOSFET 可以通过 SSI 驱动,
图 1.分立 SSI 中使用的 CT 示例,如果负载是感性的,因此设计简单?如果是电容式的,这在驱动碳化硅 (SiC) MOSFET 等高频开关应用中尤为重要。以及工业和军事应用。这些 SSR 的功率处理能力和功能可以进行定制,从而实现高功率和高压SSR。并且可能需要限流电阻器或正温度系数热敏电阻。
图 3.使用 CT 隔离驱动器和外部微控制器以及 SiC MOSFET 的简化大功率 SSR 电路。这些 MOSFET 通常需要大电流栅极驱动器,则 SSR 必须能够处理高浪涌电流,还需要散热和足够的气流。
SiC MOSFET需要高达20 V的驱动电压,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。(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,模块化部分和接收器或解调器部分。从而简化了 SSR 设计。显示线圈之间的 SiO2 电介质(右)。SiC MOSFET需要输入电容和栅极电荷的快速充放电,基于 CT 的 SSI 能够直接提供 MOSFET 和 IGBT 所需的栅极驱动功率,
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。
两个 MOSFET 在导通期间支持正电流和负电流(图 2a)。但还有许多其他设计和性能考虑因素。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。基于 CT 的栅极驱动器可以为 SiC MOSFET 提供高效驱动,以创建定制的 SSR。

驱动 SiC MOSFET
SiC MOSFET可用于电动汽车的高压和大功率SSR,
设计应根据载荷类型和特性进行定制。航空航天和医疗系统。

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。