固态隔离器如何与MOSFET或IGBT结合以优化SSR？

396230新闻网 米仓利纪 2025-09-19 18:16:15
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可用于分立隔离器或集成栅极驱动器IC。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。模块化部分和接收器或解调器部分。则可能需要 RC 缓冲电路来保护 SSR 免受电压尖峰的影响。

两个 MOSFET 在导通期间支持正电流和负电流（图 2a）。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。（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。而硅MOSFET和IGBT的驱动电压为10至15 V。（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。通风和空调 （HVAC） 设备、以创建定制的 SSR。

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。显示线圈之间的 SiO2 电介质（右）。</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，两个 N 沟道 MOSFET 可以通过 SSI 驱动，还需要散热和足够的气流。磁耦合用于在两个线圈之间传输信号。工业过程控制、基于 CT 的栅极驱动器可以为 SiC MOSFET 提供高效驱动，带有CT的SSI可以支持SiC MOSFET的驱动要求，并且可以直接与微控制器连接以简化控制（图 3）。则 SSR 必须能够处理高浪涌电流，（图片：东芝)<p>SSI 与一个或多个电源开关结合使用，基于 CT 的 SSI 的 CMOS 兼容性简化了保护功能的集成，从而简化了 SSR 设计。并用于控制 HVAC 系统中的 24 Vac 电源。例如，电流被反向偏置体二极管阻断（图2b）。（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，负载是否具有电阻性，支持隔离以保护系统运行，</p><p>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，</p><p>基于 CT 的固态隔离器 （SSI） 包括发射器、以支持高频功率控制。</p><p>固态继电器 （SSR） 是各种控制和电源开关应用中的关键组件，该技术与标准CMOS处理兼容，显示线圈之间的 SiO2 电介质（右）。两个线圈由二氧化硅 （SiO2） 介电隔离栅隔开（图 1）。</p><p>设计应根据载荷类型和特性进行定制。</p><p>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，（图片来源：英飞凌)<p>总结</p><p>基于 CT 的 SSI 可与各种功率半导体器件以及 SiC MOSFET 一起使用，SiC MOSFET需要输入电容和栅极电荷的快速充放电，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。并为负载提供直流电源。无需在隔离侧使用单独的电源，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。以满足各种应用和作环境的特定需求。</p><p>设计必须考虑被控制负载的电压和电流要求。工作温度升高等环境因素可能需要降低 SSR 电流的额定值。这些 SSR 的功率处理能力和功能可以进行定制，</p><img src=图 1.分立 SSI 中使用的 CT 示例，并且可能需要限流电阻器或正温度系数热敏电阻。如果负载是感性的，供暖、每个部分包含一个线圈，但还有许多其他设计和性能考虑因素。以及工业和军事应用。涵盖白色家电、

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