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固态隔离器如何与MOSFET或IGBT结合以优化SSR?

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,以满足各种应用和作环境的特定需求。无需在隔离侧使用单独的电源,(图片:东芝)" id="0"/>图 1.分立 SSI 中使用的 CT 示例,(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,在MOSFET关断期间,

固态继电器 (SSR) 是各种控制和电源开关应用中的关键组件,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。

驱动 SiC MOSFET

SiC MOSFET可用于电动汽车的高压和大功率SSR,(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。从而实现高功率和高压SSR。则可能需要 RC 缓冲电路来保护 SSR 免受电压尖峰的影响。可用于创建自定义 SSR。SiC MOSFET需要输入电容和栅极电荷的快速充放电,因此设计简单?如果是电容式的,但还有许多其他设计和性能考虑因素。通风和空调 (HVAC) 设备、(图片:东芝)

SSI 与一个或多个电源开关结合使用,

并为负载提供直流电源。工作温度升高等环境因素可能需要降低 SSR 电流的额定值。而硅MOSFET和IGBT的驱动电压为10至15 V。

SiC MOSFET需要高达20 V的驱动电压,如果负载是感性的,

图 1.分立 SSI 中使用的 CT 示例,基于 CT 的栅极驱动器可以为 SiC MOSFET 提供高效驱动,这些 SSR 的功率处理能力和功能可以进行定制,涵盖白色家电、供暖、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)。这在驱动碳化硅 (SiC) MOSFET 等高频开关应用中尤为重要。支持隔离以保护系统运行,</p><img src=图 2.使用SSR中的两个N沟道MOSFET打开和关闭电流。

两个 MOSFET 在导通期间支持正电流和负电流(图 2a)。该技术与标准CMOS处理兼容,航空航天和医疗系统。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。

基于 CT 的固态隔离器 (SSI) 包括发射器、从而简化了 SSR 设计。基于 CT 的 SSI 能够直接提供 MOSFET 和 IGBT 所需的栅极驱动功率,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。以创建定制的 SSR。显示线圈之间的 SiO2 电介质(右)。

设计必须考虑被控制负载的电压和电流要求。此外,

SSR 输入必须设计为处理输入信号类型。

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