氮化鎵功率晶體管器件、電路與應(yīng)用（原書第2版）

定　價：￥79.00

作　者：	亞歷克斯.利多著，段寶興楊銀堂譯
出版社：	機械工業(yè)出版社
叢編項：	電子科學與工程系列圖書
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787111605782	出版時間：	2018-09-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	222	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　《氮化鎵功率晶體管——器件、電路與應(yīng)用》（原書第2版）共包括11章：第1章概述了氮化鎵（GaN）技術(shù)；第2章介紹了GaN晶體管的器件物理；第3章介紹了GaN晶體管的驅(qū)動；第4章介紹了GaN晶體管電路的版圖設(shè)計；第5章討論了GaN晶體管的建模和測量；第6章詳細介紹了硬開關(guān)技術(shù)；第7章詳細介紹了軟開關(guān)技術(shù)和變換器；第8章介紹了GaN晶體管射頻特性；第9章討論了GaN晶體管的空間應(yīng)用；第10章列舉了GaN晶體管的應(yīng)用實例；第11章分析了GaN晶體管替代硅功率晶體管的原因。

作者簡介

　　Alex Lidow是宜普電源轉(zhuǎn)換（Efficient Power Conversion，EPC）公司的首席執(zhí)行官。在成立EPC公司之前，Lidow博士是國際整流器（International Rectifier，IR）公司的首席執(zhí)行官。作為HEXFET MOSFET（六角形原胞功率MOSFET）的共同發(fā)明人，Lidow博士在功率半導體技術(shù)方面擁有多項專利，并撰寫了多部功率半導體技術(shù)方面的專著。Lidow博士于1975年獲得加州理工學院學士學位，并于1977年獲得斯坦福大學博士學位。 Johan Strydom是EPC公司應(yīng)用副總裁。于2001年在蘭德阿非利加大學（現(xiàn)稱為約翰內(nèi)斯堡大學）獲得博士學位，從1999年到2002年，他在弗吉尼亞理工大學電力電子系統(tǒng)中心（CPES）擔任博士后研究員。Strydom博士現(xiàn)在國際整流器公司和凌特公司（Linear Technology Corporation）擔任應(yīng)用工程師，負責DC-DC變換器、電機驅(qū)動和D類音頻功率放大器的研究工作。 Michael de Rooij博士是EPC公司應(yīng)用工程執(zhí)行總監(jiān)。在加入EPC公司之前，曾在Windspire能源公司工作，幫助開發(fā)下一代小型垂直軸風力發(fā)電機組逆變器。此外，Michael de Rooij博士還曾擔任GE全球研究中心的高級工程師。 Michael de Rooij博士的研究興趣包括固態(tài)高頻功率變換器、不間斷電源、功率電子變換器集成技術(shù)、功率電子封裝、感應(yīng)加熱、光電轉(zhuǎn)換器、磁共振成像系統(tǒng)和具有保護功能的柵極驅(qū)動器等。Michael de Rooij博士是IEEE的高級會員，獲得蘭德阿非利加大學（現(xiàn)稱為約翰內(nèi)斯堡大學）博士學位。 David Reusch是EPC公司的應(yīng)用總監(jiān)，擁有弗吉尼亞理工大學電子工程專業(yè)學士、碩士和博士學位。在攻讀博士學位期間，Reush博士是電力電子系統(tǒng)中心（CPES）的布拉德利研究員。Reusch博士擁有豐富的GaN晶體管設(shè)計經(jīng)驗，能通過設(shè)計滿足功率變換器中更低損耗和更高功率密度的需求。他積極參與IEEE的組織工作，并在APEC和ECCE會議上發(fā)表多篇論文。

圖書目錄

譯者序
前言
致謝
作者簡介
譯者簡介
第1章 GaN技術(shù)概述
11.1硅功率MOSFET （1976～2010）1
1.2GaN基功率器件2
1.3GaN材料特性2
1.3.1禁帶寬度（Eg）3
1.3.2臨界擊穿電場（Ecrit）3
1.3.3導通電阻（RDS(on)）4
1.3.4二維電子氣（2DEG）4
1.4GaN晶體管的基本結(jié)構(gòu)6
1.4.1凹槽柵增強型結(jié)構(gòu) 7
1.4.2注入柵增強型結(jié)構(gòu)7
1.4.3p型GaN柵增強型結(jié)構(gòu)8
1.4.4共源共柵混合增強型結(jié)構(gòu) 8
1.4.5GaN HEMT晶體管反向?qū)?
1.5GaN晶體管的制備10
1.5.1襯底材料的選擇10
1.5.2異質(zhì)外延技術(shù)10
1.5.3晶圓處理12
1.5.4器件與外部的電氣連接13
1.6本章小結(jié)15
參考文獻16
第2章 GaN晶體管電氣特性18
2.1引言18
2.2關(guān)鍵器件參數(shù)18
2.2.1擊穿電壓（BVDSS）和泄漏電流（IDSS）18
2.2.2導通電阻（RDS(on)）22
2.2.3閾值電壓(VGS(th)或Vth)25
2.3電容和電荷27
2.4反向傳導28
2.5熱阻31
2.6瞬態(tài)熱阻33
2.7本章小結(jié)34
參考文獻34
第3章驅(qū)動GaN晶體管36
3.1引言36
3.2柵極驅(qū)動電壓38
3.3自舉和浮動電源40
3.4dv/dt抗性41
3.5di/dt抗擾性43
3.6接地反彈45
3.7共模電流46
3.8柵極驅(qū)動器邊沿速率47
3.9驅(qū)動共源共柵GaN器件47
3.10本章小結(jié)49
參考文獻49
第4章 GaN晶體管電路布局51
4.1引言51
4.2減小寄生電感51
4.3常規(guī)功率環(huán)路設(shè)計54
4.4優(yōu)化功率環(huán)路55
4.5并聯(lián)GaN晶體管56
4.5.1單個開關(guān)中應(yīng)用的并聯(lián)GaN晶體管56
4.5.2半橋應(yīng)用的并聯(lián)GaN晶體管60
4.6本章小結(jié)63
參考文獻63
第5章 GaN晶體管的建模和測量64
5.1引言64
5.2電氣建模64
5.2.1基礎(chǔ)建模64
5.2.2基礎(chǔ)建模的局限66
5.2.3電路建模的局限68
5.3熱建模69
5.3.1提高熱性能70
5.3.2多芯片裸片建模72
5.3.3復(fù)雜系統(tǒng)建模74
5.4GaN晶體管性能測量75
5.4.1電壓測量要求76
5.4.2電流測量要求78
5.5本章小結(jié)79
參考文獻79
第6章硬開關(guān)拓撲81
6.1引言81
6.2硬開關(guān)損耗分析82
6.2.1開關(guān)損耗83
6.2.2輸出電容（COSS）損耗87
6.2.3柵極電荷（QG）損耗87
6.2.4反向?qū)〒p耗（PSD）88
6.2.5反向恢復(fù)（QRR）損耗90
6.2.6硬開關(guān)總損耗90
6.2.7硬開關(guān)的品質(zhì)因數(shù)90
6.3影響硬開關(guān)損耗的外部因素91
6.3.1共源電感的影響92
6.3.2高頻功率環(huán)路電感對器件損耗的影響93
6.4減少GaN晶體管的體二極管傳導損耗96
6.5頻率對磁性的影響99
6.5.1變壓器99
6.5.2電感100
6.6降壓變換器實例100
6.6.1輸出電容損耗102
6.6.2柵極功耗（PG）103
6.6.3體二極管導通損耗（PSD）105
6.6.4開關(guān)損耗（Psw）108
6.6.5總動態(tài)損耗（PDynamic）109
6.6.6導通損耗（PConduction）109
6.6.7器件總硬開關(guān)損耗（PHS）110
6.6.8電感損耗（PL）110
6.6.9降壓變換器預(yù)估總損耗（PTotal）111
6.6.10考慮共源電感的降壓變換器損耗分析111
6.6.11降壓變換器的實驗結(jié)果113
6.7本章小結(jié)114
參考文獻114
第7章諧振和軟開關(guān)變換器116
7.1引言116
7.2諧振與軟開關(guān)技術(shù)116
7.2.1零電壓和零電流開關(guān)116
7.2.2諧振DC-DC變換器117
7.2.3諧振網(wǎng)絡(luò)組合117
7.2.4諧振網(wǎng)絡(luò)工作原理118
7.2.5諧振開關(guān)元件120
7.2.6軟開關(guān)DC-DC變換器121
7.3用于諧振和軟開關(guān)應(yīng)用的關(guān)鍵器件參數(shù)121
7.3.1輸出電荷（QOSS）121
7.3.2通過制造商數(shù)據(jù)表確定輸出電荷122
7.3.3比較GaN晶體管和硅MOSFET的輸出電荷123
7.3.4柵極電荷（QG）123
7.3.5諧振和軟開關(guān)應(yīng)用中柵極電荷的確定124
7.3.6GaN晶體管和硅MOSFET的柵極電荷的比較125
7.3.7GaN晶體管和硅MOSFET的性能指標的比較125
7.4高頻諧振總線轉(zhuǎn)換器實例127
7.4.1共振GaN和硅總線轉(zhuǎn)換器設(shè)計129
7.4.2GaN和硅器件的比較130
7.4.3零電壓開關(guān)轉(zhuǎn)換131
7.4.4效率和功耗比較132
7.5本章小結(jié)134
參考文獻135
第8章射頻性能136
8.1引言136
8.2射頻晶體管和開關(guān)晶體管的區(qū)別137
8.3射頻基礎(chǔ)知識139
8.4射頻晶體管指標140
8.4.1確定射頻FET的高頻特性142
8.4.2散熱考慮的脈沖測試142
8.4.3s參數(shù)分析144
8.5使用小信號s參數(shù)的放大器設(shè)計147
8.5.1條件穩(wěn)定的雙側(cè)晶體管放大器設(shè)計147
8.6放大器設(shè)計實例148
8.6.1匹配和偏置器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計151
8.6.2實驗驗證153
8.7本章小結(jié)155
參考文獻156
第9章 GaN晶體管的空間應(yīng)用157
9.1引言157
9.2失效機理157
9.3輻射標準和容差158
9.4伽馬輻射和容差158
9.5單粒子效應(yīng)（SEE）測試159
9.6GaN晶體管與Rad-Hard硅MOSFET的性能比較160
9.7本章小結(jié)162
參考文獻162
第10章應(yīng)用實例163
10.1引言163
10.2非隔離式DC-DC變換器163
10.2.112VIN-1.2VOUT降壓變換器164
10.2.2 28VIN-3.3VOUT點負載模塊168
10.2.3應(yīng)用于大電流場合并聯(lián)GaN晶體管的48VIN-12VOUT降壓變換器169
10.3隔離式DC-DC變換器174
10.3.1硬開關(guān)中間總線轉(zhuǎn)換器175
10.3.2 400 V LLC諧振變換器184
10.4D類音頻185
10.4.1總諧波失真185
10.4.2阻尼系數(shù)185
10.4.3D類音頻放大器實例187
10.5包絡(luò)跟蹤189
10.5.1高頻GaN晶體管190
10.5.2包絡(luò)跟蹤實驗結(jié)果191
10.5.3柵極驅(qū)動器的局限性192
10.6高共振無線能量傳輸194
10.6.1無線能量傳輸?shù)脑O(shè)計要素196
10.6.2無線能