IGBT理論與設計(簡體書)
- ISBN13:9787111663522
- 替代書名:Insulated gate bipolar transistor IGBT theory and design
- 出版社:機械工業出版社
- 作者:(印)維諾德‧庫馬爾‧卡納
- 譯者:楊兵;康玄武;王楊
- 裝訂/頁數:精裝/413頁
- 規格:24cm*17cm (高/寬)
- 版次:一版
- 出版日:2020/10/30
商品簡介
本書既可以滿足電力電子技術和微電子技術中功率器件相關課程的學生需求,也可以滿足專業工程師和技術人員進行IGBT研究的需求。
作者簡介
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目次
原書前言
原書致謝
作者簡介
第1章功率器件的演變和IGBT的出現1
11背景介紹1
12IGBT3
13IGBT的優缺點5
14IGBT的結構和製造8
15等效電路的表示9
16工作原理及電荷控制現象10
17電路建模11
18IGBT的封裝選擇15
19IGBT的操作注意事項15
110IGBT柵極驅動電路15
111IGBT的保護17
112小結18
練習題19
參考文獻20
第2章IGBT基礎和工作狀態回顧24
21器件結構24
211橫向IGBT和垂直IGBT24
212非穿通 IGBT和穿通 IGBT26
213互補器件31
22器件工作模式32
221反向阻斷模式32
222正向阻斷和傳導模式33
23IGBT的靜態特性35
231電流-電壓特性35
232IGBT的轉移特性37
24IGBT的開關行為37
241IGBT開啟37
242具有電阻負載的IGBT開啟38
243具有電感負載的IGBT開啟40
244IGBT關斷43
245帶有電阻負載的IGBT關斷45
246帶有電感負載的IGBT關斷47
247關斷時間對集電極電壓和電流的依賴性48
248NPT-IGBT和PT-IGBT的軟開關性能49
249並聯的考慮51
25安全工作區域52
251柵極電壓振盪引起的不穩定性54
252可靠性測試54
26高溫工作56
27輻射效應57
28溝槽柵極IGBT和注入增強型IGBT58
29自鉗位 IGBT60
210IGBT的額定值和應用61
211小結64
練習題64
參考文獻66
第3章IGBT中的MOS結構70
31一般考慮70
311MOS基本理論70
312功率MOSFET結構70
313MOSFET-雙極型晶體管比較73
32MOS結構分析和閾值電壓74
33MOSFET的電流-電壓特性、跨導和漏極電阻82
34DMOSFET和UMOSFET的導通電阻模型84
341DMOSFET模型84
342UMOSFET模型86
35MOSFET等效電路和開關時間89
36安全工作區域91
37中子和伽馬射線損傷效應92
38MOSFET的熱行為93
39DMOSFET單元窗口和拓撲設計94
310小結95
練習題95
參考文獻96
附錄31式(32a)和式(32b)的推導97
附錄32式(37)的推導98
附錄33推導在強反型轉變點的半導體體電勢ψB和表面電荷Qs的公式100
附錄34式(333)~式(336)的推導 101
附錄35式(339)的推導103
附錄36式(349)的推導104
第4章IGBT中的雙極型結構106
41PN結二極管106
411內建電勢0107
412耗盡層寬度xd和電容Cj111
413擊穿電壓VB112
414電流-電壓(id-va)方程115
415反向恢復特性117
42PIN整流器118
43雙極結型晶體管123
431靜態特性和電流增益123
432功率晶體管開關126
433晶體管開關時間127
434安全工作區128
44晶閘管129
441晶閘管的工作狀態129
442晶閘管的di/dt性能和反向柵極電流脈衝導致的關斷失效131
443晶閘管的dv/dt額定值132
444晶閘管開啟和關斷時間133
45結型場效應晶體管134
46小結135
練習題135
參考文獻136
附錄41漂移和擴散電流密度137
附錄42愛因斯坦方程139
附錄43連續性方程及其解139
附錄44連續性方程式(441)的解142
附錄45式(450)的推導143
附錄46電流密度式(455)和式(456)的推導147
附錄47晶體管的端電流[式(457)和式(458)]150
附錄48共基極電流增益αT[式(463)]153
第5章IGBT的物理建模156
51IGBT的PIN整流器- DMOSFET模型156
511基本模型公式156
512導通狀態下IGBT漂移區的載流子分佈158
513IGBT的正向壓降 160
514導通狀態下載流子分佈的二維模型161
52通過PIN整流器-DMOSFET模型擴展的IGBT雙極型晶體管-DMOSFET模型164
521正向傳導特性164
522IGBT中MOSFET的正向壓降168
523IGBT的有限集電極輸出電阻169
53包含器件-電路相互作用的IGBT的雙極型晶體管-DMOSFET模型171
531穩態正向傳導狀態171
532IGBT的動態模型及其開關行為174
533IGBT關斷瞬態的狀態方程176
534電感負載關斷期間dV/dt的簡化模型179
535IGBT的動態電熱模型183
536電路分析模型參數的提取190
54小結190
練習題190
參考文獻192
附錄51式(58)的解194
附錄52式(533)和式(534)的推導195
參考文獻196
附錄53式(535)的推導196
附錄54式(538)的推導[式(535)的解]197
附錄55式(540)~式(542)的推導198
附錄56式(544)的推導199
附錄57式(581)的推導和1-D線性元件等效導電網絡的構建203
參考文獻206
第6章IGBT中寄生晶閘管的閂鎖207
61引言207
62靜態閂鎖209
63動態閂鎖211
631具有電阻負載的對稱IGBT的閂鎖211
632具有電阻負載的非對稱IGBT的閂鎖214
633具有電感負載的對稱IGBT的閂鎖215
64閂鎖的預防措施216
65溝槽柵極IGBT的閂鎖電流密度231
66小結 232
練習題232
參考文獻234
附錄61式(615)的推導235
附錄62式(620)的推導236
第7章IGBT單元的設計考慮238
71半導體材料選擇和垂直結構設計238
711起始材料238
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