本书介绍了碳化硅功率器件的基本原理、特性、测试方法及应用技术，概括了近年学术界和工业界的*新研究成果。本书共分为9章：功率半导体器件基础，SiC MOSFET参数的解读、测试及应用，双脉冲测试技术，SiC器件与Si器件特性对比，高di/dt的影响与应对——关断电压过冲，高dv/dt的影响与应对——crosstalk，高dv/dt的影响与应对——共模电流，共源极电感的影响与应对，以及驱动电路设计。
电力电子新技术系列图书序言
序
前言
第1章功率半导体器件基础1
1.1Si功率器件1
1.1.1Si功率二极管1
1.1.2Si功率MOSFET5
1.1.3Si IGBT9
1.2SiC功率器件12
1.2.1SiC半导体材料特性12
1.2.2SiC功率器件发展现状15
参考文献25
延伸阅读26
第2章SiC MOSFET参数的解读、测试及应用29
2.1最大值29
2.1.1击穿电压29
2.1.2热阻抗31
2.1.3最大耗散功率和最大漏极电流32
2.1.4安全工作域33
2.2静态特性35
2.2.1传递特性和阈值电压35
2.2.2输出特性和导通电阻35
2.2.3体二极管和第三象限导通特性38
2.3动态特性39
2.3.1结电容39
2.3.2开关特性40
2.3.3栅电荷47
2.4参数测试48
2.4.1I-V特性测试48
2.4.2结电容测试50
2.4.3栅电荷测试53
2.4.4测试设备53
2.5FOM值55
2.6器件建模与仿真58
2.7器件损耗计算63
2.7.1损耗计算方法63
2.7.2仿真软件66
参考文献68
延伸阅读70
第3章双脉冲测试技术75
3.1功率变换器换流模式75
3.2双脉冲测试基础79
3.2.1双脉冲测试原理79
3.2.2双脉冲测试参数设定82
3.2.3双脉冲测试平台85
3.3测量挑战90
3.3.1示波器90
3.3.2电压探头104
3.3.3电流传感器115
3.3.4时间偏移118
3.3.5寄生参数121
3.4双脉冲测试设备126
参考文献130
延伸阅读132
第4章SiC器件与Si器件特性对比135
4.1SiC MOSFET和Si SJ-MOSFET135
4.1.1静态特性135
4.1.2动态特性137
4.2SiC MOSFET和Si IGBT145
4.2.1传递特性145
4.2.2输出特性145
4.2.3动态特性146
4.2.4短路特性152
4.3SiC二极管和Si二极管154
4.3.1导通特性154
4.3.2反向恢复特性155
延伸阅读162
第5章高di/dt的影响与应对——关断电压过冲163
5.1关断电压过冲的影响因素163
5.2应对措施1——回路电感控制165
5.2.1回路电感与局部电感165
5.2.2PCB线路电感167
5.2.3器件封装电感168
5.3应对措施2——去耦电容170
5.3.1电容器基本原理170
5.3.2去耦电容基础172
5.3.3小信号模型分析176
5.4应对措施3——降低关断速度184
参考文献186
延伸阅读187
第6章高dv/dt的影响与应对——crosstalk188
6.1crosstalk基本原理188
6.1.1开通crosstalk189
6.1.2关断crosstalk191
6.2关键影响因素194
6.2.1等效电路分析194
6.2.2实验测试方案与结果195
6.3应对措施1——米勒钳位200
6.3.1晶体管型米勒钳位200
6.3.2IC集成有源米勒钳位202
6.4应对措施2——驱动回路电感控制206
6.4.1驱动回路电感对米勒钳位的影响206
6.4.2封装集成206
参考文献212
延伸阅读213
第7章高dv/dt的影响与应对——共模电流214
7.1信号通路共模电流214
7.1.1功率变换器中的共模电流214
7.1.2信号通路共模电流特性217
7.2应对措施1——高CMTI驱动芯片219
7.3应对措施2——高共模阻抗223
7.3.1减小隔离电容223
7.3.2共模电感224
7.4应对措施3——共模电流疏导225
7.4.1Y电容225
7.4.2并行供电226
7.4.3串联式驱动电路227
7.5差模干扰测量227
7.5.1常规电压探头227
7.5.2电源轨探头229
参考文献235
延伸阅读236
第8章共源极电感的影响与应对238
8.1共源极电感238
8.1.1共源极电感及其影响238
8.1.2开尔文源极封装241
8.2对比测试方案242
8.2.1传统对比测试方案242
8.2.24-in-4和4-in-3对比测试方案244
8.3对开关过程的影响245
8.3.1开通过程245
8.3.2关断过程249
8.3.3开关能量与dVDS/dt253
8.4对crosstalk的影响257
8.4.1开通crosstalk257
8.4.2关断crosstalk261
参考文献265
延伸阅读266
第9章驱动电路设计267
9.1驱动电路基础267
9.1.1驱动电路架构与发展267
9.1.2驱动电路各功能模块269
9.2驱动电阻取值275
9.3驱动电压280
9.3.1SiC MOSFET对驱动电压的要求280
9.3.2关断负电压的提供281
9.4驱动级特性的影响283
9.4.1 输出峰值电流283
9.4.2BJT和MOSFET电流Boost284
9.4.3米勒斜坡下的驱动能力287
9.5信号隔离传输292
9.5.1隔离方式292
9.5.2安规与绝缘295
9.6短路保护300
9.6.1短路保护的检测方式301
9.6.2DESAT短路保护303
参考文献306
延伸阅读309
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