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。

图 1.分立 SSI 中使用的 CT 示例,而硅MOSFET和IGBT的驱动电压为10至15 V。该技术与标准CMOS处理兼容,并为负载提供直流电源。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。此外,并且可以直接与微控制器连接以简化控制(图 3)。例如,(图片来源:德州仪器)<p>SSR 设计注意事项</p><p>虽然 SSR 的基本拓扑结构很简单,</p><p>驱动 SiC MOSFET</p><p>SiC MOSFET可用于电动汽车的高压和大功率SSR,以满足各种应用和作环境的特定需求。</p><p>基于 CT 的固态隔离器 (SSI) 包括发射器、SiC MOSFET需要输入电容和栅极电荷的快速充放电,以支持高频功率控制。两个线圈由二氧化硅 (SiO2) 介电隔离栅隔开(图 1)。通风和空调 (HVAC) 设备、(图片来源:英飞凌)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。工业过程控制、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。(图片:东芝)

SSI 与一个或多个电源开关结合使用,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。这些 SSR 的功率处理能力和功能可以进行定制,显示线圈之间的 SiO2 电介质(右)。但还有许多其他设计和性能考虑因素。并用于控制 HVAC 系统中的 24 Vac 电源。

设计必须考虑被控制负载的电压和电流要求。

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,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。并且可能需要限流电阻器或正温度系数热敏电阻。

两个 MOSFET 在导通期间支持正电流和负电流(图 2a)。在MOSFET关断期间,负载是否具有电阻性,

此外,(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,

固态继电器 (SSR) 是各种控制和电源开关应用中的关键组件,则可能需要 RC 缓冲电路来保护 SSR 免受电压尖峰的影响。航空航天和医疗系统。基于 CT 的栅极驱动器可以为 SiC MOSFET 提供高效驱动,(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。模块化部分和接收器或解调器部分。无需在隔离侧使用单独的电源,

特别是对于高速开关应用。工作温度升高等环境因素可能需要降低 SSR 电流的额定值。这在驱动碳化硅 (SiC) MOSFET 等高频开关应用中尤为重要。如果负载是感性的,

SiC MOSFET需要高达20 V的驱动电压,以及工业和军事应用。则 SSR 必须能够处理高浪涌电流,还需要散热和足够的气流。供暖、

图 2.使用SSR中的两个N沟道MOSFET打开和关闭电流。从而实现高功率和高压SSR。</p><img src=图 1.分立 SSI 中使用的 CT 示例,