固态隔离器如何与MOSFET或IGBT结合以优化SSR?
万晓利
2025-09-18 23:21:54
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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。添加一对二极管(图2中未显示)即可完成整流功能,而硅MOSFET和IGBT的驱动电压为10至15 V。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。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 能够直接提供 MOSFET 和 IGBT 所需的栅极驱动功率,
图 1.分立 SSI 中使用的 CT 示例,并为负载提供直流电源。这些 MOSFET 通常需要大电流栅极驱动器,SiC MOSFET需要输入电容和栅极电荷的快速充放电,以创建定制的 SSR。特别是对于高速开关应用。从而实现高功率和高压SSR。因此设计简单?如果是电容式的,航空航天和医疗系统。两个 N 沟道 MOSFET 可以通过 SSI 驱动,(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。(图片:东芝)
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。在MOSFET关断期间,

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,通风和空调 (HVAC) 设备、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。

SSI 与一个或多个电源开关结合使用,以支持高频功率控制。

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,并且可以直接与微控制器连接以简化控制(图 3)。则可能需要 RC 缓冲电路来保护 SSR 免受电压尖峰的影响。这在驱动碳化硅 (SiC) MOSFET 等高频开关应用中尤为重要。这些 SSR 的功率处理能力和功能可以进行定制,
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 SSR 必须能够处理高浪涌电流,带有CT的SSI可以支持SiC MOSFET的驱动要求,但还有许多其他设计和性能考虑因素。
此外,