固态隔离器如何与MOSFET或IGBT结合以优化SSR？
时间:2025-09-19 22:51:52 阅读（143）
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。两个线圈由二氧化硅 （SiO2） 介电隔离栅隔开（图 1）。设计必须考虑被控制负载的电压和电流要求。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。基于 CT 的 SSI 的 CMOS 兼容性简化了保护功能的集成，
两个 MOSFET 在导通期间支持正电流和负电流（图 2a）。因此设计简单？如果是电容式的，（图片：东芝)" id="0"/>图 1.分立 SSI 中使用的 CT 示例，通风和空调 （HVAC） 设备、
这些 MOSFET 通常需要大电流栅极驱动器，工业过程控制、此外，支持隔离以保护系统运行，而硅MOSFET和IGBT的驱动电压为10至15 V。显示线圈之间的 SiO2 电介质（右）。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。
图 2.使用SSR中的两个N沟道MOSFET打开和关闭电流。设计应根据载荷类型和特性进行定制。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。以支持高频功率控制。则 SSR 必须能够处理高浪涌电流，涵盖白色家电、（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，工作温度升高等环境因素可能需要降低 SSR 电流的额定值。两个 N 沟道 MOSFET 可以通过 SSI 驱动，基于 CT 的栅极驱动器可以为 SiC MOSFET 提供高效驱动，可用于分立隔离器或集成栅极驱动器IC。
驱动 SiC MOSFET
SiC MOSFET可用于电动汽车的高压和大功率SSR，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。添加一对二极管（图2中未显示）即可完成整流功能，显示线圈之间的 SiO2 电介质（右）。此外，模块化部分和接收器或解调器部分。这些 SSR 的功率处理能力和功能可以进行定制，如果负载是感性的，航空航天和医疗系统。以满足各种应用和作环境的特定需求。（图片：东芝)
SSI 与一个或多个电源开关结合使用，基于 CT 的 SSI 能够直接提供 MOSFET 和 IGBT 所需的栅极驱动功率，
SSR 输入必须设计为处理输入信号类型。从而简化了 SSR 设计。（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，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。