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功率半导体应用手册PDF电子书免费下载

2189624 2019-05-08 | pdf | 10.37 MB | 次下载 | 2积分

资料介绍

　　自从IGBT和MOSFET 功率模块应用手册首次出版以来，功率模块的应用发生了巨大的变化。这种变化，源于人类更有效利用石油，减少污染，广泛使用再生新能源的愿望。从一般的发展更新（比如在体积，成本和转换效率上的发展）到应用领域的扩展（例如在恶劣环境条件下分散使用）对功率半导体器件生产提出更高的要求。为了使读者有一个更全面的了解，本书增加了赛米控公司三十多年前在应用手册中对功率二极管和晶闸管（可控硅）的描述和实际的应用。

　　本书主要针对的是半导体使用客户，并把以前各种单独的解释进行了归纳总结。为了让读者更好的理解，我们对一些基础理论作了简单的阐述。如果读者想进一步加深理论了解，我们在书后列出的参考资料中给出了多种高等学校的教科书目录，可供大家参考。

　　建立在德国赛米控公司专业知识的基础和经验上，我们向您推荐这本技术先进的应用手册。它站在用户的角度上，去了解IGBT、MOSFET功率模块以及零散或集成的二极管和晶闸管（可控硅）。详细介绍了它们的基本数据，参数性能和实际应用，比如冷却，布线，控制，保护，并联和串联连接和使用拓扑技术的晶体管模块作为软开关的应用。

　　硬开关（HS，图1.1.2 和图1.2.3）

　　硬性开通的特征如下：在电流换流期间，换流电压vk 几乎全部落在开关S1上，此时会在半导体内出现一个功率损耗的峰值，换流回路的感应电感Lk 为最小值，所以电流上升的速度是由开通的半导体特性所决定的。当开关S2 被动关断后，电流的换流过程结束。换流时间同开通时间大致相等。在硬性关断时，开关S1在继续导通电流i S1的同时，其电压上升至vk 。这时开关S2被动开通，开始电流换流。换流回路的感应电容CK为最小值，所以电流上升的速度是由开通的半导体特性所决定的。换流时间同关断时间大致相等，此时会在半导体内出现一个功率损耗的峰值。

　　软开关（ZCS， ZVS，图1.1.2 图1.2.4 和图1.2.5）

　　当一个零电流开关软开关通时（ZCS; S1 主动开通），当电感LK足够大时，开关电压很快下降到其导通电压的数值，所以在换流期间开关只出现很小，甚至几乎没有功率损耗。换流电感LK决定了电流上升的速度。当开关S2 被动关断时，换流过程也结束。因此换流时间t K长于单个开关的开通时间。零电压开关（ZVS）的关断过程开始于开关S1的主动关断。开关电流逐渐减少，并且同并联在开关上的感应电容CK开始换流，从而开始了电压转换。电容的大小同换流电流一起决定了电压上升的速度。通过降低电压上升的速度可以减少动态损耗。

　　谐振开关（ZCRS， ZVRS，图1.1.2，图 1.2.6 和图1.2.7）如果零电流开关在换流电流接近零时开始导通，我们称之为谐振开通，这时的开关损耗比零电流软开关更低。但我们无法确定开关电流为零的时间，所以整个系统失去了一个控制自由度。当零电压开关在电压接近零时关断就是谐振关断。同样它相对零电压软性关断有损耗更小的优点，但也同样失去了一个控制自由度。

　　中性开关（NS，图1.1.2 和图1.2.8）如果开关电压和开关电流在开关的瞬间均为零，我们称之为中性开关。二极管就是典型的例子。

　　功率半导体和主动开关半导体所需的控制电路（驱动器）组成了电力电子开关。鉴于其内部的相互作用和影响，首先把它作为一个整体同外部环境结合起来来了解它的特性。图1.2.1显示了一个电力电子系统，它有一个接口连接外部电网（一般是高电位）和一个接口连接控制系统（信息处理，辅助电源）。为了保证电位隔离一般是用光耦合或电感耦合器件来连接。图1.2.2显示了根据电压或电流方向不同的功率半导体组合线路图。