商品簡介
本書介紹了碳化硅功率器件的基本原理、特性、測試方法及應用技術，概括了近年學術界和工業界的*新研究成果。本書共分為9章：功率半導體器件基礎，SiC MOSFET參數的解讀、測試及應用，雙脈衝測試技術，SiC器件與Si器件特性對比，高di/dt的影響與應對——關斷電壓過衝，高dv/dt的影響與應對——crosstalk，高dv/dt的影響與應對——共模電流，共源極電感的影響與應對，以及驅動電路設計。
名人/編輯推薦
一本介紹碳化硅器件與測試應用技術的專著。首先，注重搭建知識框架，不一味追求*新學術研究成果，而是選擇能夠實際應用的技術，切實解決SiC器件的應用問題。其次，書中使用大量篇幅對測試設備、測試方法進行了詳細的講解，幫助功率器件和電力電子研究者和工程師彌補測試技術這一短板。
序
功率變換器是電能利用的重要裝置，在生產和生活中發揮著重要的作用。功率變換器的核心是功率半導體器件，很大程度上決定了功率變換器的性能。經過近幾十年的發展，功率半導體器件已經形成了覆蓋幾伏到幾千伏、幾安到幾千安的龐大家族，常用的功率半導體器件類型包括MOSFET、IGBT、二極管、晶閘管、GTO晶閘管等。
大部分功率器件是基於Si半導體材料的，其特性已接近理論極限，成為功率變換器發展的瓶頸。為了獲得具有更加優異特性的器件，第三代半導體材料SiC、GaN受到了越來越多的關注。與Si功率器件相比，SiC功率器件具有更高的開關速度、能夠工作在更高的結溫下、可以同時實現高電壓和大電流。這些特性能夠顯著提升功率變換器的性能，獲得更高的電能轉換效率、實現更高的功率密度、降低系統成本。SiC功率器件適合應用於汽車牽引逆變器、電動汽車車載充電機、電動汽車充電樁、光伏、不間斷電源系統、能源儲存以及工業電源等領域。目前，國內外SiC產業鏈逐漸成熟，主流功率半導體器件廠商都已經推出了SiC功率器件產品，成本也不斷下降，SiC功率器件的應用正處於爆發式增長中。
作者致力於功率半導體器件測試、評估與應用技術的研究和推廣工作，特別對SiC功率器件有深入研究和深刻認知，精通器件測試設備和測量方法。在多年的研究工作中，作者深深地體會到掌握功率器件原理、測量原理與設備、相關應用技術對更好地開展相關研究和提升變換器特性具有重要意義，同時還了解到廣大科研人員和工程師對了解和掌握SiC器件相關知識和技術的迫切需求，本書正是在這種背景下編寫的，旨在幫助讀者深入了解SiC器件的特性和測試方法，明確可能存在的應用技術挑戰並掌握應對措施。這樣既可以幫助科研工作者快速掌握本領域的最新重要成果，為科研工作提供堅實的基礎，還能夠幫助廣大工程師更好地應用SiC器件，推進行業的發展。
全書共分為9章：
第1章為功率半導體器件基礎，首先介紹了Si功率器件的發展過程、特性及不足，再以半導體材料特性為基礎介紹SiC功率器件相比Si功率器件的優勢，還介紹了商用SiC功率器件和封裝的發展現狀。
第2章為SiC MOSFET參數的解讀、測試及應用，首先詳細介紹了SiC MOSFET的最大值、靜態參數、動態參數三大類參數的定義，並深入器件原理解釋相關特性，給出了各項參數的測量方法。另外，還詳細介紹了器件參數的實際應用，包括FOM值、建模與仿真、器件損耗計算。
第3章為雙脈衝測試技術，首先以典型功率變換拓撲的換流過程為例說明采用雙脈衝測試評估器件開關特性的合理性，接著詳細介紹了雙脈衝測試的基本原理、參數設定、測試平臺、測量儀器和測量挑戰。
第4章為SiC器件與Si器件特性對比，包含SiC MOSFET與Si SJ-MOSFET的對比，SiC MOSFET與Si IGBT的對比，SiC SBD、SiC MOSFET體二極管、Si FRD、Si SJ-MOSFET體二極管的對比。
第5章為關斷電壓尖峰的影響與應對，詳細介紹了關斷電壓尖峰的影響因素及三種應對措施，包括回路電感控制、去耦電容和降低關斷速度。
第6章為crosstalk的影響與應對，詳細介紹了crosstalk基本原理和關鍵影響因素及兩種應對措施，包括米勒鉗位和回路電感控制。
碳化硅功率器件：特性、測試和應用技術前言 第7章為共模電流的影響與應對，詳細介紹了信號通路共模電流的基本原理和特性以及三種應對措施，包括高CMTI驅動芯片、高共模阻抗和共模電流疏導，此外還介紹了差模幹擾測量技術。
第8章為共源極電感的影響與應對，詳細介紹了共源極電感對器件開關特性和crosstalk的影響及開爾文源極封裝的優勢，並提出了創新的測試評估方法。
第9章為驅動電路設計，為讀者搭建了驅動電路架構，詳細介紹了驅動電阻取值、驅動電壓、驅動級特性的影響、信號隔離傳輸和短路保護關鍵技術。
作者在章節設置、內容選擇、表述方式、波形展示等方面做了大量的工作，力求內容條理清晰、通俗易懂，能夠切實幫助讀者的學習和工作。首先，在進行知識講解時，注重為讀者搭建系統的知識框架，避免“只見樹木不見森林”。其次，在SiC器件應用挑戰的應對措施的講解中，不一味追求最新學術研究成果，而是選擇能夠實際應用的技術，切實解決SiC器件的應用問題。另外，書中使用了大量篇幅對測試設備、測試方法進行了詳細的講解，幫助功率器件和電力電子研究者和工程師彌補測試技術這一短板。同時，書中絕大多數波形采用實驗實測結果，對應的分析和結論更加貼近實際應用，可直接指導應用設計，避免理論理想波形與實際測試波形之間的偏差所帶給讀者的困惑。最後，在每一章結尾給出了豐富的參考文獻和有價值的延伸閱讀資料，多為工業界應用手冊和具備工程應用前景的學術論文，兼顧前沿性與實用價值。
業內多位專家參與了本書的素材提供，他們是西安電子科技大學袁昊助理研究員（1.2.2.1節），西安交通大學趙成博士（1.2.2.3節），西安交通大學李陽博士（2.1節、2.2節和2.3節），Keysight Technologies,Inc査海輝（2.4節），Keysight Technologies, Inc馬龍博士（2.6節），Teledyne LeCroy Inc李惠民（3.3.1節），Keysight Technologies,Inc朱華朋（3.4節）。
在本書編寫過程中，王鬱恒、謝毅聰、王華、叢武龍、王濤、劉杰、張珅華、童自翔、羅岷、Dominic Li提出了很多寶貴的意見和建議，在此對以上各領域的專家表示衷心的感謝。在本書出版過程中，得到了西安交通大學楊旭教授、浙江大學盛況教授的關心和幫助，在此深表感謝。同時，還得到了王增勝，王舶男，郝世強，董潔，張金水，童安平，李國文，Teledyne LeCroy Inc郭子豪，西安交通大學張巖，Kegsight Technologies,Inc薛原、李軍、陳杰，Tektronix Inc陳鑫磊、董琦、孫陽的支持和幫助，在此也一並表示感謝。
此外，還要感謝西安交通大學王兆安教授，是他帶領我進入了電力電子領域；感謝李明博士，是他讓我與功率半導體器件結緣；感謝西安交通大學楊建國教授，是他讓我認識到測量測試的重要性和樂趣。
最後，要特別感謝父母對我的養育，他們在本書編寫過程中給予我巨大的理解和支持。
由於作者水平有限，書中難免有錯誤和不當之處，懇請廣大讀者批評指正。
高遠
2020年12月
新能源、軌道交通和電動汽車是我國重要的戰略產業，在國民經濟中有著舉足輕重的地位。電力電子和功率半導體器件技術是這些行業中的共性關鍵技術和核心技術。基於碳化硅材料的功率半導體器件，具有擊穿電壓高、導通損耗和開關損耗低等特點，是新一代功率半導體器件的代表。在過去的三十多年裡，國際上多個國家和大型跨國公司都持續對碳化硅器件的研發和產業化進行了大量投入，攻克了多項技術難題，開發出了一系列性能優良的碳化硅器件。當前，碳化硅器件在新能源、軌道交通和電動汽車等重要領域已經呈現出廣泛應用的趨勢，是現今行業的熱點技術，也是我國迫切需要發展的電力電子技術和產業的核心。
本書是一本介紹碳化硅器件與測試應用相關技術的專著，內容涵蓋功率半導體基礎、碳化硅器件的測試表征技術、以及碳化硅器件在電路中的應用。本書涉及面廣、內容翔實、配有大量圖表數據和精美圖例，便於讀者快速、全面了解碳化硅器件的原理、測試表征方法與實踐應用技術。
本書作者為碳化硅行業內資深專家，長期從事碳化硅器件的測試和表征工作，積累了豐富的經驗，對碳化硅器件的原理和應用技術有著深刻的認識。經過數年的筆耕，這本書終於出現在讀者面前。相信本書作者豐富的經驗會為讀者提供多方面的視角以及對碳化硅器件的測試應用提供深入的認知。
浙江大學盛況
目次
電力電子新技術系列圖書序言
序
前言
第1章功率半導體器件基礎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功率器件發展現狀15
參考文獻25
延伸閱讀26
第2章SiC MOSFET參數的解讀、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動態特性39
2.3.1結電容39
2.3.2開關特性40
2.3.3柵電荷47
2.4參數測試48
2.4.1I-V特性測試48
2.4.2結電容測試50
2.4.3柵電荷測試53
2.4.4測試設備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章雙脈衝測試技術75
3.1功率變換器換流模式75
3.2雙脈衝測試基礎79
3.2.1雙脈衝測試原理79
3.2.2雙脈衝測試參數設定82
3.2.3雙脈衝測試平臺85
3.3測量挑戰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121
3.4雙脈衝測試設備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靜態特性135
4.1.2動態特性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——關斷電壓過衝163
5.1關斷電壓過衝的影響因素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172
5.3.3小信號模型分析176
5.4應對措施3——降低關斷速度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關斷crosstalk191
6.2關鍵影響因素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——驅動回路電感控制206
6.4.1驅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並行供電226
7.4.3串聯式驅動電路227
7.5差模幹擾測量227
7.5.1常規電壓探頭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對開關過程的影響245
8.3.1開通過程245
8.3.2關斷過程249
8.3.3開關能量與dVDS/dt253
8.4對crosstalk的影響257
8.4.1開通crosstalk257
8.4.2關斷crosstalk261
參考文獻265
延伸閱讀266
第9章驅動電路設計267
9.1驅動電路基礎267
9.1.1驅動電路架構與發展267
9.1.2驅動電路各功能模塊269
9.2驅動電阻取值275
9.3驅動電壓280
9.3.1SiC MOSFET對驅動電壓的要求280
9.3.2關斷負電壓的提供281
9.4驅動級特性的影響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
您曾經瀏覽過的商品
購物須知
大陸出版品因裝訂品質及貨運條件與台灣出版品落差甚大，除封面破損、內頁脫落等較嚴重的狀態，其餘商品將正常出貨。
特別提醒：部分書籍附贈之內容(如音頻mp3或影片dvd等)已無實體光碟提供，需以QR CODE 連結至當地網站註冊“並通過驗證程序”，方可下載使用。
無現貨庫存之簡體書，將向海外調貨：
海外有庫存之書籍，等候約45個工作天;
海外無庫存之書籍，平均作業時間約60個工作天，然不保證確定可調到貨，尚請見諒。
為了保護您的權益，「三民網路書店」提供會員七日商品鑑賞期(收到商品為起始日)。
若要辦理退貨，請在商品鑑賞期內寄回，且商品必須是全新狀態與完整包裝(商品、附件、發票、隨貨贈品等)否則恕不接受退貨。