作者 |
高远 陈桥梁 |
丛书名 |
电力电子新技术系列图书 |
出版社 |
机械工业出版社* |
ISBN |
9787111681755 |
简要 |
简介 |
内容简介 本书介绍了碳化硅功率器件的基本原理、特性、测试方法及应用技术,概括了近年学术界和工业界的*新研究成果。本书共分为9章:功率半导体器件基础,SiC MOSFET参数的解读、测试及应用,双脉冲测试技术,SiC器件与Si器件特性对比,高di/dt的影响与应对——关断电压过冲,高dv/dt的影响与应对——crosstalk,高dv/dt的影响与应对——共模电流,共源极电感的影响与应对,以及驱动电路设计。 |
目录 |
电力电子新技术系列图书序言 序 前言 第1章功率半导体器件基础1 1.1Si功率器件1 1.1.1Si功率二极管1 1.1.2Si功率MOSFET5 1.1.3Si IGBT9 1.2SiC功率器件12 1.2.1SiC半导体材料特性12 1.2.2SiC功率器件发展现状15 参考文献25 延伸阅读26 第2章SiC MOSFET参数的解读、测试及应用29 2.1最大值29 2.1.1击穿电压29 2.1.2热阻抗31 2.1.3最大耗散功率和最大漏极电流32 2.1.4安全工作域33 2.2静态特性35 2.2.1传递特性和阈值电压35 2.2.2输出特性和导通电阻35 2.2.3体二极管和第三象限导通特性38 2.3动态特性39 2.3.1结电容39 2.3.2开关特性40 2.3.3栅电荷47 2.4参数测试48 2.4.1I-V特性测试48 2.4.2结电容测试50 2.4.3栅电荷测试53 2.4.4测试设备53 2.5FOM值55 2.6器件建模与仿真58 2.7器件损耗计算63 2.7.1损耗计算方法63 2.7.2仿真软件66 参考文献68 延伸阅读70 第3章双脉冲测试技术75 3.1功率变换器换流模式75 3.2双脉冲测试基础79 3.2.1双脉冲测试原理79 3.2.2双脉冲测试参数设定82 3.2.3双脉冲测试平台85 3.3测量挑战90 3.3.1示波器90 3.3.2电压探头104 3.3.3电流传感器115 3.3.4时间偏移118 3.3.5寄生参数121 3.4双脉冲测试设备126 参考文献130 延伸阅读132 第4章SiC器件与Si器件特性对比135 4.1SiC MOSFET和Si SJ-MOSFET135 4.1.1静态特性135 4.1.2动态特性137 4.2SiC MOSFET和Si IGBT145 4.2.1传递特性145 4.2.2输出特性145 4.2.3动态特性146 4.2.4短路特性152 4.3SiC二极管和Si二极管154 4.3.1导通特性154 4.3.2反向恢复特性155 延伸阅读162 第5章高di/dt的影响与应对——关断电压过冲163 5.1关断电压过冲的影响因素163 5.2应对措施1——回路电感控制165 5.2.1回路电感与局部电感165 5.2.2PCB线路电感167 5.2.3器件封装电感168 5.3应对措施2——去耦电容170 5.3.1电容器基本原理170 5.3.2去耦电容基础172 5.3.3小信号模型分析176 5.4应对措施3——降低关断速度184 参考文献186 延伸阅读187 第6章高dv/dt的影响与应对——crosstalk188 6.1crosstalk基本原理188 6.1.1开通crosstalk189 6.1.2关断crosstalk191 6.2关键影响因素194 6.2.1等效电路分析194 6.2.2实验测试方案与结果195 6.3应对措施1——米勒钳位200 6.3.1晶体管型米勒钳位200 6.3.2IC集成有源米勒钳位202 6.4应对措施2——驱动回路电感控制206 6.4.1驱动回路电感对米勒钳位的影响206 6.4.2封装集成206 参考文献212 延伸阅读213 第7章高dv/dt的影响与应对——共模电流214 7.1信号通路共模电流214 7.1.1功率变换器中的共模电流214 7.1.2信号通路共模电流特性217 7.2应对措施1——高CMTI驱动芯片219 7.3应对措施2——高共模阻抗223 7.3.1减小隔离电容223 7.3.2共模电感224 7.4应对措施3——共模电流疏导225 7.4.1Y电容225 7.4.2并行供电226 7.4.3串联式驱动电路227 7.5差模干扰测量227 7.5.1常规电压探头227 7.5.2电源轨探头229 参考文献235 延伸阅读236 第8章共源极电感的影响与应对238 8.1共源极电感238 8.1.1共源极电感及其影响238 8.1.2开尔文源极封装241 8.2对比测试方案242 8.2.1传统对比测试方案242 8.2.24-in-4和4-in-3对比测试方案244 8.3对开关过程的影响245 8.3.1开通过程245 8.3.2关断过程249 8.3.3开关能量与dVDS/dt253 8.4对crosstalk的影响257 8.4.1开通crosstalk257 8.4.2关断crosstalk261 参考文献265 延伸阅读266 第9章驱动电路设计267 9.1驱动电路基础267 9.1.1驱动电路架构与发展267 9.1.2驱动电路各功能模块269 9.2驱动电阻取值275 9.3驱动电压280 9.3.1SiC MOSFET对驱动电压的要求280 9.3.2关断负电压的提供281 9.4驱动级特性的影响283 9.4.1 输出峰值电流283 9.4.2BJT和MOSFET电流Boost284 9.4.3米勒斜坡下的驱动能力287 9.5信号隔离传输292 9.5.1隔离方式292 9.5.2安规与绝缘295 9.6短路保护300 9.6.1短路保护的检测方式301 9.6.2DESAT短路保护303 参考文献306 延伸阅读309 |