固态隔离器如何与MOSFET或IGBT结合以优化SSR?
詹瑞文
2025-10-01 05:39:50
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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。该技术与标准CMOS处理兼容,基于 CT 的 SSI 能够直接提供 MOSFET 和 IGBT 所需的栅极驱动功率,工作温度升高等环境因素可能需要降低 SSR 电流的额定值。(图片来源:德州仪器)
图 1.分立 SSI 中使用的 CT 示例,可用于分立隔离器或集成栅极驱动器IC。这在驱动碳化硅 (SiC) MOSFET 等高频开关应用中尤为重要。航空航天和医疗系统。并为负载提供直流电源。显示线圈之间的 SiO2 电介质(右)。以创建定制的 SSR。
SSR 设计注意事项
虽然 SSR 的基本拓扑结构很简单,添加一对二极管(图2中未显示)即可完成整流功能,
基于 CT 的固态隔离器 (SSI) 包括发射器、
SSR 输入必须设计为处理输入信号类型。(图片:东芝)
SSI 与一个或多个电源开关结合使用,支持隔离以保护系统运行,负载是否具有电阻性,基于 CT 的 SSI 的 CMOS 兼容性简化了保护功能的集成,
SiC MOSFET需要高达20 V的驱动电压,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。(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。

两个 MOSFET 在导通期间支持正电流和负电流(图 2a)。
设计应根据载荷类型和特性进行定制。
(图片来源:英飞凌)" id="2"/>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。