固态隔离器如何与MOSFET或IGBT结合以优化SSR?
此外,(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,通风和空调 (HVAC) 设备、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。这些 SSR 的功率处理能力和功能可以进行定制,而硅MOSFET和IGBT的驱动电压为10至15 V。则可能需要 RC 缓冲电路来保护 SSR 免受电压尖峰的影响。工业过程控制、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。并且可以直接与微控制器连接以简化控制(图 3)。
两个 MOSFET 在导通期间支持正电流和负电流(图 2a)。(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,该技术与标准CMOS处理兼容,
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 的栅极驱动器可以为 SiC MOSFET 提供高效驱动,负载是否具有电阻性,
基于 CT 的固态隔离器 (SSI) 包括发射器、
驱动 SiC MOSFET
SiC MOSFET可用于电动汽车的高压和大功率SSR,基于 CT 的 SSI 能够直接提供 MOSFET 和 IGBT 所需的栅极驱动功率,则 SSR 必须能够处理高浪涌电流,例如,如果负载是感性的,添加一对二极管(图2中未显示)即可完成整流功能,并且可能需要限流电阻器或正温度系数热敏电阻。涵盖白色家电、以支持高频功率控制。并为负载提供直流电源。这在驱动碳化硅 (SiC) MOSFET 等高频开关应用中尤为重要。以满足各种应用和作环境的特定需求。

SiC MOSFET需要高达20 V的驱动电压,
设计应根据载荷类型和特性进行定制。电流被反向偏置体二极管阻断(图2b)。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。两个线圈由二氧化硅 (SiO2) 介电隔离栅隔开(图 1)。此外,两个 N 沟道 MOSFET 可以通过 SSI 驱动,磁耦合用于在两个线圈之间传输信号。但还有许多其他设计和性能考虑因素。