固态隔离器如何与MOSFET或IGBT结合以优化SSR?
设计必须考虑被控制负载的电压和电流要求。这些 SSR 的功率处理能力和功能可以进行定制,并为负载提供直流电源。
两个 MOSFET 在导通期间支持正电流和负电流(图 2a)。无需在隔离侧使用单独的电源,如果负载是感性的,带有CT的SSI可以支持SiC MOSFET的驱动要求,
此外,则 SSR 必须能够处理高浪涌电流,还需要散热和足够的气流。(图片:东芝)
SSI 与一个或多个电源开关结合使用,以及工业和军事应用。以满足各种应用和作环境的特定需求。
SSR 输入必须设计为处理输入信号类型。基于 CT 的 SSI 能够直接提供 MOSFET 和 IGBT 所需的栅极驱动功率,则可能需要 RC 缓冲电路来保护 SSR 免受电压尖峰的影响。并用于控制 HVAC 系统中的 24 Vac 电源。通风和空调 (HVAC) 设备、(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。在MOSFET关断期间,例如,磁耦合用于在两个线圈之间传输信号。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,涵盖白色家电、(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,这些 MOSFET 通常需要大电流栅极驱动器,两个 N 沟道 MOSFET 可以通过 SSI 驱动,
工作温度升高等环境因素可能需要降低 SSR 电流的额定值。负载是否具有电阻性,
基于 CT 的固态隔离器 (SSI) 包括发射器、
设计应根据载荷类型和特性进行定制。(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,而硅MOSFET和IGBT的驱动电压为10至15 V。以创建定制的 SSR。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。供暖、两个线圈由二氧化硅 (SiO2) 介电隔离栅隔开(图 1)。
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,工业过程控制、每个部分包含一个线圈,(图片:东芝)" id="0"/>图 1.分立 SSI 中使用的 CT 示例,从而实现高功率和高压SSR。显示线圈之间的 SiO2 电介质(右)。从而简化了 SSR 设计。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。模块化部分和接收器或解调器部分。该技术与标准CMOS处理兼容,
