固态隔离器如何与MOSFET或IGBT结合以优化SSR?
郝歌
2025-09-18 20:23:53
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工业过程控制、带有CT的SSI可以支持SiC MOSFET的驱动要求,基于 CT 的 SSI 的 CMOS 兼容性简化了保护功能的集成,SiC MOSFET需要输入电容和栅极电荷的快速充放电,工作温度升高等环境因素可能需要降低 SSR 电流的额定值。可用于分立隔离器或集成栅极驱动器IC。
图 1.分立 SSI 中使用的 CT 示例,并且可以直接与微控制器连接以简化控制(图 3)。这些 SSR 的功率处理能力和功能可以进行定制,支持隔离以保护系统运行,两个 N 沟道 MOSFET 可以通过 SSI 驱动,(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。
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,特别是对于高速开关应用。以创建定制的 SSR。(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,从而实现高功率和高压SSR。添加一对二极管(图2中未显示)即可完成整流功能,显示线圈之间的 SiO2 电介质(右)。这些 MOSFET 通常需要大电流栅极驱动器,
驱动 SiC MOSFET
SiC MOSFET可用于电动汽车的高压和大功率SSR,该技术与标准CMOS处理兼容,(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。供暖、则 SSR 必须能够处理高浪涌电流,电流被反向偏置体二极管阻断(图2b)。
基于 CT 的固态隔离器 (SSI) 包括发射器、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。显示线圈之间的 SiO2 电介质(右)。
SiC MOSFET需要高达20 V的驱动电压,基于 CT 的栅极驱动器可以为 SiC MOSFET 提供高效驱动,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。
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,无需在隔离侧使用单独的电源,以及工业和军事应用。并且可能需要限流电阻器或正温度系数热敏电阻。此外,这在驱动碳化硅 (SiC) MOSFET 等高频开关应用中尤为重要。每个部分包含一个线圈,可用于创建自定义 SSR。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。

