固态继电器的动态功耗和设计考量

4.0 FET驱动电路和固态继电器功能方块图

　
SSR中的FET驱动电路通过光伏电源供电，由FET驱动电路所接收的LED光流是提供FET驱动电路推动输出MOSFET的唯一能量来源，光伏电压由12个上下堆栈的光二极管产生，每个光二极管大约可以产生0.5V的电压，因此产生的总电压大小为0.5x12=6V(典型值)。

产生光电流的大小为用来对输出MOSFET整体栅极电容充电的最大电流值，这个光电流越大，栅极电压充到光二极管堆栈光伏电压的速度就越快，通常由堆栈电压所产生的光电流在LED驱动电流为10mA时大约在20uA的范围。

在FET驱动电路设计中采用了快速关断电路(Fast Turn-Off Circuit)，这个电路的目的是当LED电流下降到零关断SSR时可以立即对栅极电容进行放电，这个电路只有在光伏电压下滑时短暂导通，接着快速关断电路可以确保SSR的关断时间要比SSR的导通时间短上许多。，FET驱动电路的功耗可以被忽略，因为所产生的光电流在驱动电流为10mA时大约只有20uA，产生的堆栈电压大约为6V。

安华高科技(Avago Technologies)公司的FET驱动电路设计同时也加入了输出瞬变抑制电路(Transient Reject Circuit)，可以确保数据表中的超高dVo/dt参数和处理能力，这个电路的工作原理是，当SSR处于关断状态时，SSR接点上出现的任何瞬间高电压变化会通过电容耦合到瞬变抑制晶体管的基极并暂时导通，造成栅极放电以确保输出MOSFET不会在SSR输出接点收到这个瞬变高电压脉冲时导通。
5.0 固态继电器应用范例

(a) 固态继电器的典型应用范围

火灾警报系统
照明控制
仪器系统
分装机
自动贩卖机
测试和测量
交通控制
温度控制
安全系统
医疗设备
电梯控制
生产设备
商用洗衣机
办公室和业务机器设备
导航系统
国防和军事硬件

(b)太阳能阵列电池充电


* 隔离二极管可以避免SSR关断时电池因寄生电阻或漏电流放电到太阳能阵列中。

(c)脉冲电话拨号
(d) 继电器线圈驱动
(e) 温度控制器
(f) 多通道交流负载控制模块