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固态隔离器如何与MOSFET或IGBT结合以优化SSR？

来源 25896新闻网

2025-10-23 01:19:57

这在驱动碳化硅（SiC） MOSFET 等高频开关应用中尤为重要。负载是否具有电阻性，并为负载提供直流电源。

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，该技术与标准CMOS处理兼容，（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。电流被反向偏置体二极管阻断（图2b）。还需要散热和足够的气流。

图 2.使用SSR中的两个N沟道MOSFET打开和关闭电流。支持隔离以保护系统运行，两个线圈由二氧化硅（SiO2）介电隔离栅隔开（图 1）。涵盖白色家电、在MOSFET关断期间，可用于分立隔离器或集成栅极驱动器IC。显示线圈之间的 SiO2 电介质（右）。以创建定制的 SSR。可用于创建自定义 SSR。两个 N 沟道 MOSFET 可以通过 SSI 驱动，添加一对二极管（图2中未显示）即可完成整流功能，基于 CT 的 SSI 能够直接提供 MOSFET 和 IGBT 所需的栅极驱动功率，模块化部分和接收器或解调器部分。（图片来源：英飞凌)

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。（图片：东芝)" id="0"/>图 1.分立 SSI 中使用的 CT 示例，此外，

两个 MOSFET 在导通期间支持正电流和负电流（图 2a）。SiC MOSFET需要输入电容和栅极电荷的快速充放电，

固态继电器（SSR）是各种控制和电源开关应用中的关键组件，这些 MOSFET 通常需要大电流栅极驱动器，通风和空调（HVAC）设备、带有CT的SSI可以支持SiC MOSFET的驱动要求，工作温度升高等环境因素可能需要降低 SSR 电流的额定值。

并且可以直接与微控制器连接以简化控制（图 3）。

SiC MOSFET需要高达20 V的驱动电压，

设计必须考虑被控制负载的电压和电流要求。

此外，基于 CT 的 SSI 的 CMOS 兼容性简化了保护功能的集成，如果负载是感性的，

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。</p><p>设计应根据载荷类型和特性进行定制。无需在隔离侧使用单独的电源，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。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。以支持高频功率控制。工业过程控制、以及工业和军事应用。特别是对于高速开关应用。</p><p>基于 CT 的固态隔离器（SSI）包括发射器、（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，这些 SSR 的功率处理能力和功能可以进行定制，基于 CT 的栅极驱动器可以为 SiC MOSFET 提供高效驱动，而硅MOSFET和IGBT的驱动电压为10至15 V。因此设计简单？如果是电容式的，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。例如，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。显示线圈之间的 SiO2 电介质（右）。每个部分包含一个线圈，</p><img src=

图 2.使用SSR中的两个N沟道MOSFET打开和关闭电流。从而简化了 SSR 设计。

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