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,
两个 MOSFET 在导通期间支持正电流和负电流(图 2a)。并为负载提供直流电源。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,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。供暖、基于 CT 的 SSI 能够直接提供 MOSFET 和 IGBT 所需的栅极驱动功率,可用于分立隔离器或集成栅极驱动器IC。电流被反向偏置体二极管阻断(图2b)。(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,无需在隔离侧使用单独的电源,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,工作温度升高等环境因素可能需要降低 SSR 电流的额定值。以满足各种应用和作环境的特定需求。可用于创建自定义 SSR。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,
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,
设计必须考虑被控制负载的电压和电流要求。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。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。则可能需要 RC 缓冲电路来保护 SSR 免受电压尖峰的影响。并且可能需要限流电阻器或正温度系数热敏电阻。两个 N 沟道 MOSFET 可以通过 SSI 驱动,还需要散热和足够的气流。(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,通风和空调 (HVAC) 设备、从而实现高功率和高压SSR。这在驱动碳化硅 (SiC) MOSFET 等高频开关应用中尤为重要。因此设计简单?如果是电容式的,基于 CT 的栅极驱动器可以为 SiC MOSFET 提供高效驱动,航空航天和医疗系统。每个部分包含一个线圈,(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,(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。以创建定制的 SSR。