碳化硅功率器件：特性、测试和应用技术

一本介绍碳化硅器件与测试应用技术的专著。首先，注重搭建知识框架，不一味追求*新学术研究成果，而是选择能够实际应用的技术，切实解决SiC器件的应用问题。其次，书中使用大量篇幅对测试设备、测试方法进行了详细的讲解，帮助功率器件和电力电子研究者和工程师弥补测试技术这一短板。

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。

现任泰科天润半导体技术有限公司应用测试中心主任。主要从事功率半导体器件特性测试、评估及其在功率变换器上应用的关键技术的研究工作，致力于碳化硅功率器件市场应用的推广，被领先的测试解决方案提供商泰克科技聘为电源功率器件领域外部专家。2012年和2015年分别于西安交通大学获学士和硕士学位，发表学术论文5篇，出版专著《碳化硅功率器件：特性、测试和应用技术》。

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11.1Si功率器件11.1.1Si功率二极管11.1.2Si功率MOSFET51.1.3Si IGBT91.2SiC功率器件121.2.1SiC半导体材料特性121.2.2SiC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292.1最大值292.1.1击穿电压292.1.2热阻抗312.1.3最大耗散功率和最大漏极电流322.1.4安全工作域332.2静态特性352.2.1传递特性和阈值电压352.2.2输出特性和导通电阻352.2.3体二极管和第三象限导通特性382.3动态特性392.3.1结电容392.3.2开关特性402.3.3栅电荷472.4参数测试482.4.1I-V特性测试482.4.2结电容测试502.4.3栅电荷测试532.4.4测试设备532.5FOM值552.6器件建模与仿真582.7器件损耗计算632.7.1损耗计算方法632.7.2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753.1功率变换器换流模式753.2双脉冲测试基础793.2.1双脉冲测试原理793.2.2双脉冲测试参数设定823.2.3双脉冲测试平台853.3测量挑战903.3.1示波器903.3.2电压探头1043.3.3电流传感器1153.3.4时间偏移1183.3.5寄生参数1213.4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1354.1SiC MOSFET和Si SJ-MOSFET1354.1.1静态特性1354.1.2动态特性1374.2SiC MOSFET和Si IGBT1454.2.1传递特性1454.2.2输出特性1454.2.3动态特性1464.2.4短路特性1524.3SiC二极管和Si二极管1544.3.1导通特性1544.3.2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1635.1关断电压过冲的影响因素1635.2应对措施1——回路电感控制1655.2.1回路电感与局部电感1655.2.2PCB线路电感1675.2.3器件封装电感1685.3应对措施2——去耦电容1705.3.1电容器基本原理1705.3.2去耦电容基础1725.3.3小信号模型分析1765.4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——crosstalk1886.1crosstalk基本原理1886.1.1开通crosstalk1896.1.2关断crosstalk1916.2关键影响因素1946.2.1等效电路分析1946.2.2实验测试方案与结果1956.3应对措施1——米勒钳位2006.3.1晶体管型米勒钳位2006.3.2IC集成有源米勒钳位2026.4应对措施2——驱动回路电感控制2066.4.1驱动回路电感对米勒钳位的影响2066.4.2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2147.1信号通路共模电流2147.1.1功率变换器中的共模电流2147.1.2信号通路共模电流特性2177.2应对措施1——高CMTI驱动芯片2197.3应对措施2——高共模阻抗2237.3.1减小隔离电容2237.3.2共模电感2247.4应对措施3——共模电流疏导2257.4.1Y电容2257.4.2并行供电2267.4.3串联式驱动电路2277.5差模干扰测量2277.5.1常规电压探头2277.5.2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2388.1共源极电感2388.1.1共源极电感及其影响2388.1.2开尔文源极封装2418.2对比测试方案2428.2.1传统对比测试方案2428.2.24-in-4和4-in-3对比测试方案2448.3对开关过程的影响2458.3.1开通过程2458.3.2关断过程2498.3.3开关能量与dVDS/dt2538.4对crosstalk的影响2578.4.1开通crosstalk2578.4.2关断crosstalk261参考文献265延伸阅读266第9章驱动电路设计2679.1驱动电路基础2679.1.1驱动电路架构与发展2679.1.2驱动电路各功能模块2699.2驱动电阻取值2759.3驱动电压2809.3.1SiC MOSFET对驱动电压的要求2809.3.2关断负电压的提供2819.4驱动级特性的影响2839.4.1 输出峰值电流2839.4.2BJT和MOSFET电流Boost2849.4.3米勒斜坡下的驱动能力2879.5信号隔离传输2929.5.1隔离方式2929.5.2安规与绝缘2959.6短路保护3009.6.1短路保护的检测方式3019.6.2DESAT短路保护303参考文献306延伸阅读309