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功率半导体应用手册PDF电子书免费下载

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上传日期: 2019-05-08

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资料介绍

标签:IGBT(884)MOSFET(1602)二极管(1895)

  自从IGBTMOSFET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,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()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,,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(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。

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