IGBT理论与设计
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全新
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作者杨兵 译;[印度]维诺德·库马尔·卡纳
出版社机械工业出版社
出版时间2020-10
版次1
装帧精装
上书时间2024-10-05
商品详情
- 品相描述:全新
图书标准信息
-
作者
杨兵 译;[印度]维诺德·库马尔·卡纳
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出版社
机械工业出版社
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出版时间
2020-10
-
版次
1
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ISBN
9787111663522
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定价
159.00元
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装帧
精装
-
开本
16开
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纸张
胶版纸
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页数
413页
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字数
666千字
- 【内容简介】
-
本书首先对不同类型的IGBT工作原理进行了介绍,然后从IGBT的结构出发,给出了IGBT中MOS结构和双极型结构的工作原理,接下来详细说明了它们如何影响IGBT的正向传导特性,详细研究了IGBT模型,包括静态、动态和电热行为,讨论了IGBT中的闩锁效应,以及预防闩锁的详细处理方法。借助计算机辅助设计工具深入研究了IGBT单元的设计技术,从结构、掺杂分布、沟道长度、跨导和正向压降、导通和开关损耗、单元布图和间距,以及缓冲层优化,直至场环和场板终端设计。本书还介绍了制造功率IGBT的工艺技术,对功率IGBT模块和相关的技术进行了讨论。对新的IGBT技术也进行了介绍。本书*后介绍了IGBT在电动机驱动,汽车点火控制、电源、焊接、感应加热等领域中的应用情况。本书涵盖内容广泛,讲述由浅入深。在各章中提供了大量实例以及附加问题,更加适合课堂教学,同时,每章后给出的参考文献将为研究人员提供关于IGBT一些有用的指导。
本书既可以满足电力电子技术和微电子技术中功率器件相关课程的学生需求,也可以满足专业工程师和技术人员进行IGBT研究的需求。
- 【作者简介】
-
Vinod Kumar Khanna于1952年出生在印度Lucknow。他目前是印度Pilani中央电子工程研究所固态器件部门的科学家。1988年在Kurukshetra大学获得了物理学博士学位。在过去的几十年里,他在功率半导体器件、工艺设计和器件制造方面做了大量的研究工作。他的研究工作主要集中在高压大电流整流器、高压电视偏转晶体管、达林顿功率晶体管、逆变级晶闸管,以及功率DMOSFET和IGBT。
Khanna博士在国际期刊和会议上发表了30多篇研究论文,并撰写了两本专著。他于1986年在科罗拉多州丹佛市的IEEE-IAS年会上发表了论文,并于1999年担任德国Darmstadt技术大学客座科学家。他是印度IETE的会士以及半导体协会和印度物理协会的终身会员。
- 【目录】
-
译者序
原书前言
原书致谢
作者简介
第1章功率器件的演变和IGBT的出现1
11背景介绍1
12IGBT3
13IGBT的优缺点5
14IGBT的结构和制造8
15等效电路的表示9
16工作原理及电荷控制现象10
17电路建模11
18IGBT的封装选择15
19IGBT的操作注意事项15
110IGBT栅极驱动电路15
111IGBT的保护17
112小结18
练习题19
参考文献20
第2章IGBT基础和工作状态回顾24
21器件结构24
211横向IGBT和垂直IGBT24
212非穿通 IGBT和穿通 IGBT26
213互补器件31
22器件工作模式32
221反向阻断模式32
222正向阻断和传导模式33
23IGBT的静态特性35
231电流-电压特性35
232IGBT的转移特性37
24IGBT的开关行为37
241IGBT开启37
242具有电阻负载的IGBT开启38
243具有电感负载的IGBT开启40
244IGBT关断43
245带有电阻负载的IGBT关断45
246带有电感负载的IGBT关断47
247关断时间对集电极电压和电流的依赖性48
248NPT-IGBT和PT-IGBT的软开关性能49
249并联的考虑51
25安全工作区域52
251栅极电压振荡引起的不稳定性54
252可靠性测试54
26高温工作56
27辐射效应57
28沟槽栅极IGBT和注入增强型IGBT58
29自钳位 IGBT60
210IGBT的额定值和应用61
211小结64
练习题64
参考文献66
第3章IGBT中的MOS结构70
31一般考虑70
311MOS基本理论70
312功率MOSFET结构70
313MOSFET-双极型晶体管比较73
32MOS结构分析和阈值电压74
33MOSFET的电流-电压特性、跨导和漏极电阻82
34DMOSFET和UMOSFET的导通电阻模型84
341DMOSFET模型84
342UMOSFET模型86
35MOSFET等效电路和开关时间89
36安全工作区域91
37中子和伽马射线损伤效应92
38MOSFET的热行为93
39DMOSFET单元窗口和拓扑设计94
310小结95
练习题95
参考文献96
附录31式(32a)和式(32b)的推导97
附录32式(37)的推导98
附录33推导在强反型转变点的半导体体电势ψB和表面电荷Qs的公式100
附录34式(333)~式(336)的推导 101
附录35式(339)的推导103
附录36式(349)的推导104
第4章IGBT中的双极型结构106
41PN结二极管106
411内建电势0107
412耗尽层宽度xd和电容Cj111
413击穿电压VB112
414电流-电压(id-va)方程115
415反向恢复特性117
42PIN整流器118
43双极结型晶体管123
431静态特性和电流增益123
432功率晶体管开关126
433晶体管开关时间127
434安全工作区128
44晶闸管129
441晶闸管的工作状态129
442晶闸管的di/dt性能和反向栅极电流脉冲导致的关断失效131
443晶闸管的dv/dt额定值132
444晶闸管开启和关断时间133
45结型场效应晶体管134
46小结135
练习题135
参考文献136
附录41漂移和扩散电流密度137
附录42爱因斯坦方程139
附录43连续性方程及其解139
附录44连续性方程式(441)的解142
附录45式(450)的推导143
附录46电流密度式(455)和式(456)的推导147
附录47晶体管的端电流[式(457)和式(458)]150
附录48共基极电流增益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导通状态下IGBT漂移区的载流子分布158
513IGBT的正向压降 160
514导通状态下载流子分布的二维模型161
52通过PIN整流器-DMOSFET模型扩展的IGBT双极型晶体管-DMOSFET模型164
521正向传导特性164
522IGBT中MOSFET的正向压降168
523IGBT的有限集电极输出电阻169
53包含器件-电路相互作用的IGBT的双极型晶体管-DMOSFET模型171
531稳态正向传导状态171
532IGBT的动态模型及其开关行为174
533IGBT关断瞬态的状态方程176
534电感负载关断期间dV/dt的简化模型179
535IGBT的动态电热模型183
536电路分析模型参数的提取190
54小结190
练习题190
参考文献192
附录51式(58)的解194
附录52式(533)和式(534)的推导195
参考文献196
附录53式(535)的推导196
附录54式(538)的推导[式(535)的解]197
附录55式(540)~式(542)的推导198
附录56式(544)的推导199
附录57式(581)的推导和1-D线性元件等效导电网络的构建203
参考文献206
第6章IGBT中寄生晶闸管的闩锁207
61引言207
62静态闩锁209
63动态闩锁211
631具有电阻负载的对称IGBT的闩锁211
632具有电阻负载的非对称IGBT的闩锁214
633具有电感负载的对称IGBT的闩锁215
64闩锁的预防措施216
65沟槽栅极IGBT的闩锁电流密度231
66小结 232
练习题232
参考文献234
附录61式(615)的推导235
附录62式(620)的推导236
第7章IGBT单元的设计考虑238
71半导体材料选择和垂直结构设计238
711起始材料238
712
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