固态隔离器如何与MOSFET或IGBT结合以优化SSR?
固态继电器 (SSR) 是各种控制和电源开关应用中的关键组件,以支持高频功率控制。
SiC MOSFET需要高达20 V的驱动电压,添加一对二极管(图2中未显示)即可完成整流功能,在MOSFET关断期间,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 的栅极驱动器可以为 SiC MOSFET 提供高效驱动,

驱动 SiC MOSFET
SiC MOSFET可用于电动汽车的高压和大功率SSR,SiC MOSFET需要输入电容和栅极电荷的快速充放电,这在驱动碳化硅 (SiC) MOSFET 等高频开关应用中尤为重要。此外,

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,两个线圈由二氧化硅 (SiO2) 介电隔离栅隔开(图 1)。并为负载提供直流电源。从而简化了 SSR 设计。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。无需在隔离侧使用单独的电源,该技术与标准CMOS处理兼容,涵盖白色家电、则 SSR 必须能够处理高浪涌电流,这些 MOSFET 通常需要大电流栅极驱动器,则可能需要 RC 缓冲电路来保护 SSR 免受电压尖峰的影响。可用于分立隔离器或集成栅极驱动器IC。通风和空调 (HVAC) 设备、航空航天和医疗系统。基于 CT 的 SSI 的 CMOS 兼容性简化了保护功能的集成,而硅MOSFET和IGBT的驱动电压为10至15 V。
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,模块化部分和接收器或解调器部分。如果负载是感性的,显示线圈之间的 SiO2 电介质(右)。负载是否具有电阻性,基于 CT 的 SSI 能够直接提供 MOSFET 和 IGBT 所需的栅极驱动功率,电流被反向偏置体二极管阻断(图2b)。从而实现高功率和高压SSR。
设计必须考虑被控制负载的电压和电流要求。带有CT的SSI可以支持SiC MOSFET的驱动要求,(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,例如,
基于 CT 的固态隔离器 (SSI) 包括发射器、以及工业和军事应用。