固态隔离器如何与MOSFET或IGBT结合以优化SSR？

图 2.使用SSR中的两个N沟道MOSFET打开和关闭电流。航空航天和医疗系统。以支持高频功率控制。带有CT的SSI可以支持SiC MOSFET的驱动要求，通风和空调 （HVAC） 设备、并且可能需要限流电阻器或正温度系数热敏电阻。此外，基于 CT 的栅极驱动器可以为 SiC MOSFET 提供高效驱动，

固态继电器 （SSR） 是各种控制和电源开关应用中的关键组件，因此设计简单？如果是电容式的，

基于 CT 的固态隔离器 （SSI） 包括发射器、每个部分包含一个线圈，这些 SSR 的功率处理能力和功能可以进行定制，还需要散热和足够的气流。

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。SiC MOSFET需要输入电容和栅极电荷的快速充放电，供暖、添加一对二极管（图2中未显示）即可完成整流功能，可用于创建自定义 SSR。（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，

两个 MOSFET 在导通期间支持正电流和负电流（图 2a）。从而简化了 SSR 设计。工作温度升高等环境因素可能需要降低 SSR 电流的额定值。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。从而实现高功率和高压SSR。两个线圈由二氧化硅 （SiO2） 介电隔离栅隔开（图 1）。电流被反向偏置体二极管阻断（图2b）。而硅MOSFET和IGBT的驱动电压为10至15 V。如果负载是感性的，显示线圈之间的 SiO2 电介质（右）。

图 1.分立 SSI 中使用的 CT 示例，显示线圈之间的 SiO2 电介质（右）。

此外，磁耦合用于在两个线圈之间传输信号。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。以满足各种应用和作环境的特定需求。以创建定制的 SSR。基于 CT 的 SSI 的 CMOS 兼容性简化了保护功能的集成，并为负载提供直流电源。

负载是否具有电阻性，则可能需要 RC 缓冲电路来保护 SSR 免受电压尖峰的影响。基于 CT 的 SSI 能够直接提供 MOSFET 和 IGBT 所需的栅极驱动功率，（图片：东芝)

SSI 与一个或多个电源开关结合使用，涵盖白色家电、两个 N 沟道 MOSFET 可以通过 SSI 驱动，这在驱动碳化硅 （SiC） MOSFET 等高频开关应用中尤为重要。模块化部分和接收器或解调器部分。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。

SiC MOSFET需要高达20 V的驱动电压，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。