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第4届电力电子新技术系列图书编辑委员会
电力电子新技术系列图书序言
第2版前言
第1版前言
第1章 功率半导体器件基础
 1.1 功率半导体器件与电力电子
 1.2 Si功率二极管
  1.2.1 pn结
  1.2.2 pin二极管
  1.2.3 快恢复二极管
  1.2.4 肖特基二极管
 1.3 Si功率MOSFET
  1.3.1 MOSFET的结构和工作原理
  1.3.2 横向双扩散MOSFET
  1.3.3 垂直双扩散MOSFET
  1.3.4 沟槽栅MOSFET
  1.3.5 屏蔽栅MOSFET
  1.3.6 超结MOSFET
 1.4 Si IGBT
  1.4.1 IGBT的结构和工作原理
  1.4.2 PT-IGBT
  1.4.3 NPT-IGBT
  1.4.4 FS-IGBT
  1.4.5 沟槽栅IGBT
 1.5 SiC材料的物理特性
  1.5.1 晶体结构
  1.5.2 能带和禁带宽度
  1.5.3 击穿电场强度
  1.5.4 杂质掺杂和本征载流子浓度
  1.5.5 载流子迁移率和饱和漂移速度
  1.5.6 热导率
 1.6 SiC产业链概况
  1.6.1 衬底
  1.6.2 外延
  1.6.3 芯片制造
  1.6.4 封装测试
  1.6.5 系统应用
 1.7 SiC二极管和SiC MOSFET的发展概况
  1.7.1 商用SiC二极管的结构
  1.7.2 商用SiC MOSFET的结构
 1.8 SiC功率模块的发展概况
  1.8.1 SiC功率模块的制造流程
  1.8.2 SiC功率模块的技术发展
  1.8.3 SiC功率模块的方案
 参考文献
 延伸阅读
第2章 SiC二极管的主要特性
 2.1 最大值
  2.1.1 反向电流和击穿电压
  2.1.2 热阻抗
  2.1.3 耗散功率和正向导通电流
  2.1.4 正向浪涌电流和i2t
 2.2 静态特性
  2.2.1 导通电压
  2.2.2 结电容、结电荷和结电容能量
 参考文献
第3章 SiC MOSFET的主要特性
 3.1 最大值
  3.1.1 漏电流和击穿电压
  3.1.2 耗散功率和漏极电流
  3.1.3 安全工作域
 3.2 静态特性
  3.2.1 传递特性和阈值电压
  3.2.2 输出特性和导通电阻
  3.2.3 体二极管和第三象限导通特性
 3.3 动态特性
  3.3.1 结电容
  3.3.2 开关特性
  3.3.3 栅电荷
 3.4 极限特性
  3.4.1 短路
  3.4.2 雪崩
 3.5 品质因数
 3.6 功率器件损耗计算
  3.6.1 损耗计算方法
  3.6.2 仿真软件
 3.7 SiC MOSFET建模
  3.7.1 SPICE模型基础
  3.7.2 建模方法
  3.7.3 商用SiC MOSFET模型
  3.7.4 SiC MOSFET建模的挑战
 参考文献
 延伸阅读
第4章 SiC器件与Si器件特性对比
 4.1 SiC MOSFET和Si SJ-MOSFET
  4.1.1 传递特性
  4.1.2 输出特性和导通电阻
  4.1.3 C-V特性
  4.1.4 开关特性
  4.1.5 栅电荷
 4.2 SiC MOSFET和Si IGBT
  4.2.1 传递特性
  4.2.2 输出特性
  4.2.3 C-V特性
  4.2.4 开关特性
  4.2.5 栅电荷
  4.2.6 短路特性
 4.3 SiC二极管和Si二极管
  4.3.1 导通特性
  4.3.2 反向恢复特性
 延伸阅读
第5章 双脉冲测试技术
 5.1 功率变换器换流模式
 5.2 双脉冲测试基础
  5.2.1 双脉冲测试基本原理
  5.2.2 双脉冲测试参数设定
  5.2.3 SiC器件的动态过程
  5.2.4 双脉冲测试平台
 5.3 测量仪器
  5.3.1 示波器
  5.3.2 电压和电流测量
  5.3.3 测量栅-源极电压VGS
  5.3.4 测量漏-源极电压VDS
  5.3.5 测量漏-源极电流IDS
  5.3.6 测量栅极电流IG
  5.3.7 时间偏移
 5.4 电压测量点间寄生参数
  5.4.1 寄生参数引入测量偏差的基本原理
  5.4.2 寄生参数引入的测量偏差
  5.4.3 测量偏差的补偿方法
  5.4.4 测量偏差的补偿效果
 5.5 动态过程测试结果评判
  5.5.1 测量的准确度和重复性
  5.5.2 动态过程测试的场景及结果的评判标准
 5.6 动态特性测试设备
  5.6.1 自建手动测试平台
  5.6.2 实验室测试设备
  5.6.3 生产线测试设备
 参考文献
 延伸阅读
第6章 SiC器件的测试、分析和评估技术
 6.1 参数测试的原理及挑战
  6.1.1 测试机
  6.1.2 阈值电压VGS(th)
  6.1.3 栅极漏电流IGSS
  6.1.4 击穿电压V(BR)DSS
  6.1.5 漏极漏电流IDSS
  6.1.6 导通电阻RDS(on)
  6.1.7 跨导GFS
  6.1.8 体二极管正向压降VF
  6.1.9 雪崩UIS
  6.1.10 瞬态热阻DVDS
  6.1.11 结电容Ciss、Coss、Crss
  6.1.12 栅极电阻RG
  6.1.13 开关特性和栅电荷QG
 6.2 量产测试
  6.2.1 量产测试概况
  6.2.2 CP测试
  6.2.3 WLBI测试
  6.2.4 KGD测试
  6.2.5 PLBI测试
  6.2.6 ACBI测试
  6.2.7 FT测试
  6.2.8 测试效率和成本评估
 6.3 可靠性评估
  6.3.1 可靠性标准
  6.3.2 主要可靠性测试项目
 6.4 失效分析
  6.4.1 失效分析概述
  6.4.2 锁相热成像
  6.4.3 微光显微镜
  6.4.4 激光诱导阻变
  6.4.5 扫描电子显微镜
  6.4.6 双束电子显微镜
  6.4.7 透射电子显微镜
 6.5 系统应用测试
 参考文献
第7章 高di/dt影响与应对——关断电压过冲
 7.1 关断电压尖峰的基本原理
 7.2 应对措施1——回路电感控制
  7.2.1 回路电感与局部电感
  7.2.2 PCB线路电感
  7.2.3 分立器件封装电感
  7.2.4 功率模块封装电感
 7.3 应对措施2——去耦电容
  7.3.1 电容器基本原理
  7.3.2 去耦电容基础
  7.3.3 小信号模型分析
 7.4 应对措施3——降低关断速度
 参考文献
 延伸阅读
第8章 高dv/dt影响与应对——串扰
 8.1 串扰的基本原理
  8.1.1 开通串扰
  8.1.2 关断串扰
 8.2 串扰的主要影响因素
  8.2.1 等效电路分析
  8.2.2 实验测试分析
 8.3 应对措施1——米勒钳位
  8.3.1 三极管型米勒钳位
  8.3.2 有源米勒钳位
 8.4 应对措施2——驱动回路电感控制
  8.4.1 驱动回路电感对Miller Clamping的影响
  8.4.2 封装集成
 参考文献
 延伸阅读
第9章 高dv/dt影响与应对——共模电流
 9.1 信号通路中的共模电流
  9.1.1 功率变换器中的共模电流
  9.1.2 信号通路共模电流的特性
 9.2 应对措施1——高CMTI驱动芯片
 9.3 应对措施2——高共模阻抗
  9.3.1 减小隔离电容
  9.3.2 共模电感
 9.4 应对措施3——共模电流疏导
  9.4.1 Y电容
  9.4.2 并行供电
  9.4.3 串联式驱动电路
 9.5 差模干扰测量
  9.5.1 常规电压探头测量差模干扰
  9.5.2 电源轨探头测量差模干扰
 参考文献
 延伸阅读
第10章 共源极电感影响与应对
 10.1 共源极电感
  10.1.1 共源极电感的基本原理
  10.1.2 开尔文源极封装
 10.2 对比测试方案
  10.2.1 传统对比测试方案
  10.2.2 4in4和4in3对比测试方案
 10.3 对开关过程的影响
  10.3.1 开通过程
  10.3.2 关断过程
  10.3.3 开关能量与dVDS/dt
 10.4 对串扰的影响
  10.4.1 开通串扰
  10.4.2 关断串扰
 参考文献
 延伸阅读
第11章 驱动电路
 11.1 驱动电路基础
  11.1.1 驱动电路架构与发展
  11.1.2 驱动电路各功能模块
 11.2 驱动电阻取值
  11.2.1 对驱动电路的影响
  11.2.2 对功率器件的影响
  11.2.3 对变换器的影响
 11.3 驱动电压
  11.3.1 SiC MOSFET对驱动电压的要求
  11.3.2 关断负压的提供
 11.4 驱动级特性的影响
  11.4.1 输出峰值电流
  11.4.2 BJT和MOSFET电流Boost
  11.4.3 米勒斜坡下的驱动能力
 11.5 信号隔离传输
  11.5.1 隔离方式
  11.5.2 安规与绝缘
 11.6 短路保护
  11.6.1 短路保护的检测方式
  11.6.2 DESAT检测
 11.7 驱动电路设计参考
  11.7.1 8引脚单通道隔离驱动芯片
  11.7.2 16引脚单通道隔离驱动芯片
  11.7.3 14/16引脚双通道隔离驱动芯片
 参考文献
 延伸阅读
第12章 SiC器件的主要应用
 12.1 主驱逆变器
 12.2 车载充电机
 12.3 车载DC-DC
 12.4 充电桩
 12.5 光伏
 12.6 储能
 12.7 不间断电源
 12.8 电源
 12.9 电机驱动
 参考文献
 延伸阅读
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