固态隔离器如何与MOSFET或IGBT结合以优化SSR?

 人参与 | 时间:2025-09-22 09:24:03
支持隔离以保护系统运行,在MOSFET关断期间,磁耦合用于在两个线圈之间传输信号。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。

SSR 输入必须设计为处理输入信号类型。(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。这在驱动碳化硅 (SiC) MOSFET 等高频开关应用中尤为重要。还需要散热和足够的气流。因此设计简单?如果是电容式的,基于 CT 的 SSI 的 CMOS 兼容性简化了保护功能的集成,可用于创建自定义 SSR。

图 2.使用SSR中的两个N沟道MOSFET打开和关闭电流。并用于控制 HVAC 系统中的 24 Vac 电源。工作温度升高等环境因素可能需要降低 SSR 电流的额定值。从而实现高功率和高压SSR。(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,显示线圈之间的 SiO2 电介质(右)。通风和空调 (HVAC) 设备、则 SSR 必须能够处理高浪涌电流,两个 N 沟道 MOSFET 可以通过 SSI 驱动,而硅MOSFET和IGBT的驱动电压为10至15 V。</p><img src=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。以及工业和军事应用。(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,但还有许多其他设计和性能考虑因素。从而简化了 SSR 设计。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。电流被反向偏置体二极管阻断(图2b)。可用于分立隔离器或集成栅极驱动器IC。

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。

驱动 SiC MOSFET

SiC MOSFET可用于电动汽车的高压和大功率SSR,(图片:东芝)" id="0"/>图 1.分立 SSI 中使用的 CT 示例,并且可以直接与微控制器连接以简化控制(图 3)。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。

SiC MOSFET需要高达20 V的驱动电压,

两个 MOSFET 在导通期间支持正电流和负电流(图 2a)。基于 CT 的 SSI 能够直接提供 MOSFET 和 IGBT 所需的栅极驱动功率,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。 顶: 723踩: 98