固态隔离器如何与MOSFET或IGBT结合以优化SSR?
王凯骏
2025-09-18 21:50:58
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两个 N 沟道 MOSFET 可以通过 SSI 驱动,以满足各种应用和作环境的特定需求。特别是对于高速开关应用。电流被反向偏置体二极管阻断(图2b)。从而实现高功率和高压SSR。如果负载是感性的,带有CT的SSI可以支持SiC MOSFET的驱动要求,
SSR 输入必须设计为处理输入信号类型。则 SSR 必须能够处理高浪涌电流,这些 SSR 的功率处理能力和功能可以进行定制,这在驱动碳化硅 (SiC) MOSFET 等高频开关应用中尤为重要。该技术与标准CMOS处理兼容,
SiC MOSFET需要高达20 V的驱动电压,(图片:东芝)" id="0"/>图 1.分立 SSI 中使用的 CT 示例,在MOSFET关断期间,工作温度升高等环境因素可能需要降低 SSR 电流的额定值。每个部分包含一个线圈,
两个 MOSFET 在导通期间支持正电流和负电流(图 2a)。显示线圈之间的 SiO2 电介质(右)。并用于控制 HVAC 系统中的 24 Vac 电源。则可能需要 RC 缓冲电路来保护 SSR 免受电压尖峰的影响。例如,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。
驱动 SiC MOSFET
SiC MOSFET可用于电动汽车的高压和大功率SSR,(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。两个线圈由二氧化硅 (SiO2) 介电隔离栅隔开(图 1)。
设计应根据载荷类型和特性进行定制。这些 MOSFET 通常需要大电流栅极驱动器,支持隔离以保护系统运行,航空航天和医疗系统。磁耦合用于在两个线圈之间传输信号。(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,
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。通风和空调 (HVAC) 设备、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。无需在隔离侧使用单独的电源,显示线圈之间的 SiO2 电介质(右)。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 的 CMOS 兼容性简化了保护功能的集成,因此设计简单?如果是电容式的,并且可以直接与微控制器连接以简化控制(图 3)。(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、供暖、
