電力電子器件開關特性及軟開關技術

前言
第1章?電力電子裝置基礎 1
1.1　半導體材料基礎 3
1.2　常規矽基電力電子元件 5
1.2.1?電力二極管 6
1.2.2?晶閘管及其衍生元件 12
1.2.3?電力場效電晶體 18
1.2.4?絕緣柵雙極型電晶體 24
1.2.5?其他矽基電力電子元件 31
1.3　寬禁帶電力電子裝置 35
1.3.1?碳化矽肖特基勢壘二極管 36
1.3.2?碳化矽場效電晶體 38
1.3.3?氮化鎵電力電子元件 39
1.3.4?寬禁帶電力電子裝置的應用 40
1.3.5　寬禁帶電力電子裝置帶來的技術進步 41
習題 43
第 2章?電力電子元件模組封裝 44
2.1　電力電子元件模組封裝基礎 44
2.1.1　鍵合型功率模組封裝結構與材料 44
2.1.2?鍵合型功率模組封裝製程 49
2.1.3?智慧功率模組 51
2.1.4?平面型功率模組 51
2.1.5?壓接型功率模組 52
2.2　碳化矽元件封裝 53
2.3　氮化鎵裝置封裝 54
習題 56
第3章?電力電子元件的電氣特性 57
3.1　電力二極管的電氣特性 57
3.1.1?電力二極管的主要參數 57
3.1.2?電力二極管的動態特性 58
3.2　IGBT的電氣特性 59
3.2.1?IGBT的主要參數 59
3.2.2?IGBT的開通過程 60
3.2.3?IGBT的關斷過程 65
3.2.4?IGBT的安全工作區 68
3.2.5?IGBT的米勒效應 69
3.2.6?IGBT的阻斷特性 70
3.2.7?IGBT的雪崩擊穿特性 71
習題 72
第4章　電力電子元件的參數及測試基礎 73
4.1　解讀電力電子元件的資料手冊 73
4.1.1?極限參數 73
4.1.2?推薦參數 76
4.1.3?特性曲線 81
4.1.4?封裝資訊 83
4.2　動態參數的測試 84
4.2.1?雙脈衝測試方法 84
4.2.2?雙脈衝測試的註意事項 87
4.2.3?雙脈衝測試參數的設定 90
4.3　電力電子裝置動態測試平臺的建置 92
4.3.1?雙脈衝測試平臺 92
4.3.2?短路測試平臺 97
習題 100
第5章　電力電子元件的硬開關及緩衝電路 101
5.1　理想開關過程 101
5.2　電力電子裝置的硬開關過程 102
5.2.1　硬開關過程 102
5.2.2　硬開關問題的解決 105
5.3　緩衝電路 106
5.3.1　RCD緩衝電路 106
5.3.2　RLD緩衝電路 111
5.3.3　無損耗關斷緩衝電路 115
5.3.4　無損開通緩衝電路 118
習題 120
第6章?電力電子軟開關技術 121
6.1　軟開關技術 121
6.1.1　軟開關的概念 121
6.1.2　軟開關技術的分類 122
6.2　軟開關技術的分析基礎 123
6.2.1　狀態軌跡法 123
6.2.2　基波分量近似法 128
6.3　準諧振變換器 130
6.3.1　準諧振開關單元 130
6.3.2　零電壓開關準諧振電路 132
6.3.3　零電流開關準諧振電路 141
6.3.4　零電壓開關多諧振電路 151
6.4　零開關PWM變換器 158
6.4.1　零開關PWM開關單元 159
6.4.2　零電壓PWM變換器 162
6.4.3　零電流PWM變換器 168
6.5　零轉換PWM變換器 175
6.5.1　零轉換PWM開關單元 176
6.5.2　零電壓轉換PWM變換器 178
6.5.3　零電流轉換PWM變換器 184
6.6　有源箝位電路及其實現 192
6.6.1　主動箝位ZVS PWM正激變換器 192
6.6.2　主動箝位ZVS PWM反激變換器 202
習題 211
第7章?電力電子軟開關應用技術 212
7.1　移相控制ZVS全橋變換器 212
7.1.1　工作原理 212
7.1.2　軟開關條件 218
7.2　全橋LLC諧振變換器 222
7.2.1　工作原理 222
7.2.2　基於基波分量近似法的簡化電路 228
7.2.3　輸出輸入電壓傳輸比 230
習題 233
參考文獻 234