碳化硅功率器件：特性、測試和應用技術(shù)

電力電子新技術(shù)系列圖書序言
序
前言
第1章功率半導體器件基礎(chǔ)1
1.1Si功率器件1
1.1.1Si功率二極管1
1.1.2Si功率MOSFET5
1.1.3Si IGBT9
1.2SiC功率器件12
1.2.1SiC半導體材料特性12
1.2.2SiC功率器件發(fā)展現(xiàn)狀15
參考文獻25
延伸閱讀26
第2章SiC MOSFET參數(shù)的解讀、測試及應用29
2.1最大值29
2.1.1擊穿電壓29
2.1.2熱阻抗31
2.1.3最大耗散功率和最大漏極電流32
2.1.4安全工作域33
2.2靜態(tài)特性35
2.2.1傳遞特性和閾值電壓35
2.2.2輸出特性和導通電阻35
2.2.3體二極管和第三象限導通特性38
2.3動態(tài)特性39
2.3.1結(jié)電容39
2.3.2開關(guān)特性40
2.3.3柵電荷47
2.4參數(shù)測試48
2.4.1I-V特性測試48
2.4.2結(jié)電容測試50
2.4.3柵電荷測試53
2.4.4測試設(shè)備53
2.5FOM值55
2.6器件建模與仿真58
2.7器件損耗計算63
2.7.1損耗計算方法63
2.7.2仿真軟件66
參考文獻68
延伸閱讀70
第3章雙脈沖測試技術(shù)75
3.1功率變換器換流模式75
3.2雙脈沖測試基礎(chǔ)79
3.2.1雙脈沖測試原理79
3.2.2雙脈沖測試參數(shù)設(shè)定82
3.2.3雙脈沖測試平臺85
3.3測量挑戰(zhàn)90
3.3.1示波器90
3.3.2電壓探頭104
3.3.3電流傳感器115
3.3.4時間偏移118
3.3.5寄生參數(shù)121
3.4雙脈沖測試設(shè)備126
參考文獻130
延伸閱讀132
第4章SiC器件與Si器件特性對比135
4.1SiC MOSFET和Si SJ-MOSFET135
4.1.1靜態(tài)特性135
4.1.2動態(tài)特性137
4.2SiC MOSFET和Si IGBT145
4.2.1傳遞特性145
4.2.2輸出特性145
4.2.3動態(tài)特性146
4.2.4短路特性152
4.3SiC二極管和Si二極管154
4.3.1導通特性154
4.3.2反向恢復特性155
延伸閱讀162
第5章高di/dt的影響與應對——關(guān)斷電壓過沖163
5.1關(guān)斷電壓過沖的影響因素163
5.2應對措施1——回路電感控制165
5.2.1回路電感與局部電感165
5.2.2PCB線路電感167
5.2.3器件封裝電感168
5.3應對措施2——去耦電容170
5.3.1電容器基本原理170
5.3.2去耦電容基礎(chǔ)172
5.3.3小信號模型分析176
5.4應對措施3——降低關(guān)斷速度184
參考文獻186
延伸閱讀187
第6章高dv/dt的影響與應對——crosstalk188
6.1crosstalk基本原理188
6.1.1開通crosstalk189
6.1.2關(guān)斷crosstalk191
6.2關(guān)鍵影響因素194
6.2.1等效電路分析194
6.2.2實驗測試方案與結(jié)果195
6.3應對措施1——米勒鉗位200
6.3.1晶體管型米勒鉗位200
6.3.2IC集成有源米勒鉗位202
6.4應對措施2——驅(qū)動回路電感控制206
6.4.1驅(qū)動回路電感對米勒鉗位的影響206
6.4.2封裝集成206
參考文獻212
延伸閱讀213
第7章高dv/dt的影響與應對——共模電流214
7.1信號通路共模電流214
7.1.1功率變換器中的共模電流214
7.1.2信號通路共模電流特性217
7.2應對措施1——高CMTI驅(qū)動芯片219
7.3應對措施2——高共模阻抗223
7.3.1減小隔離電容223
7.3.2共模電感224
7.4應對措施3——共模電流疏導225
7.4.1Y電容225
7.4.2并行供電226
7.4.3串聯(lián)式驅(qū)動電路227
7.5差模干擾測量227
7.5.1常規(guī)電壓探頭227
7.5.2電源軌探頭229
參考文獻235
延伸閱讀236
第8章共源極電感的影響與應對238
8.1共源極電感238
8.1.1共源極電感及其影響238
8.1.2開爾文源極封裝241
8.2對比測試方案242
8.2.1傳統(tǒng)對比測試方案242
8.2.24-in-4和4-in-3對比測試方案244
8.3對開關(guān)過程的影響245
8.3.1開通過程245
8.3.2關(guān)斷過程249
8.3.3開關(guān)能量與dVDS/dt253
8.4對crosstalk的影響257
8.4.1開通crosstalk257
8.4.2關(guān)斷crosstalk261
參考文獻265
延伸閱讀266
第9章驅(qū)動電路設(shè)計267
9.1驅(qū)動電路基礎(chǔ)267
9.1.1驅(qū)動電路架構(gòu)與發(fā)展267
9.1.2驅(qū)動電路各功能模塊269
9.2驅(qū)動電阻取值275
9.3驅(qū)動電壓280
9.3.1SiC MOSFET對驅(qū)動電壓的要求280
9.3.2關(guān)斷負電壓的提供281
9.4驅(qū)動級特性的影響283
9.4.1 輸出峰值電流283
9.4.2BJT和MOSFET電流Boost284
9.4.3米勒斜坡下的驅(qū)動能力287
9.5信號隔離傳輸292
9.5.1隔離方式292
9.5.2安規(guī)與絕緣295
9.6短路保護300
9.6.1短路保護的檢測方式301
9.6.2DESAT短路保護303
參考文獻306
延伸閱讀309