大功率IGBT驱动与保护技术

本书根据大功率IGBT驱动与保护技术的近期新发展现状，结合团队多年积累的科研成果和技术经验，对IGBT驱动和保护技术进行了全面的介绍。全书在介绍IGBT器件及驱动近期新发展现状的基础上，从IGBT器件结构、特性以及工作原理出发，详细地分析了影响大功率IGBT开关特性的因素，介绍了IGBT模块的参数，进而对IGBT模块的驱动和保护技术进行全面的论述，在此基础上进一步阐述了数字化驱动保护技术以及IGBT串并联技术方案。另外，为帮助从事系统设计的读者选用合适的驱动器，书中介绍了市场上现有的驱动器的使用方法及推荐电路。最后，介绍了IGBT功率模块、IPM模块和IGBT模块驱动测试平台。 本书可供从事IGBT驱动与保护电路设计以及IGBT应用系统设计的高校科研人员和企业技术人员参考。

前言
第1章 概述
1.1 引言
1.2 功率半导体器件介绍
1.2.1 功率二极管
1.2.2 功率MOSFET
1.2.3 晶闸管及其相关器件
1.2.4 IGBT
1.2.5 发展现状及展望
1.3 IGBT驱动介绍
1.3.1 被动式驱动电路
1.3.2 主动式驱动电路
1.4 大功率IGBT串并联技术
1.4.1 IGBT并联均流技术
1.4.2 IGBT串联均压技术
1.5 展望
1.5.1 IGBT在线监测与故障分析
1.5.2 大功率IGBT串并联技术
1.5.3 SiC器件驱动与保护电路研究
参考文献
第2章 IGBT的开关特性及主要参数
2.1 等效电路分析
2.1.1 IGBT等效电路
2.1.2 开关过程等效电路
2.2 IGBT开关特性
2.2.1 IGBT开通过程
2.2.2 IGBT关断过程
2.3 擎住效应
2.4 安全工作区
2.5 续流二极管
2.5.1 续流二极管静态特性
2.5.2 续流二极管开通特性
2.5.3 续流二极管关断特性
2.6 IGBT的数据手册
2.6.1 IGBT的极限参数
2.6.2 IGBT的特征参数
2.6.3 续流二极管的特征参数
参考文献
第3章 IGBT驱动电路
3.1 驱动电路简介
3.1.1 驱动电压
3.1.2 门极电阻
3.1.3 驱动电流
3.2 驱动电源
3.2.1 驱动功率计算
3.2.2 DC/DC电路设计
3.3 驱动信号隔离
3.3.1 光隔离方式
3.3.2 脉冲变压器隔离方式
3.4 驱动器其他要求
3.4.1 短脉冲抑制
3.4.2 死区时间设置
3.4.3 互锁设置
参考文献
第4章 IGBT故障分析与保护电路
4.1 电流故障及其保护电路
4.1.1 电流故障分析
4.1.2 过电流保护电路
4.2 过压保护
4.2.1 过压故障与原因分析
4.2.2 过压保护电路
4.3 过温保护
4.3.1 温度对IGBT的影响分析
4.3.2 过温保护策略
4.4 欠压保护
4.4.1 欠压故障分析
4.4.2 欠压保护策略
参考文献
第5章 数字化IGBT驱动保护电路的实现
5.1 数字化驱动保护器总体方案设计
5.2 驱动电路设计
5.3 数字化保护电路设计
5.4 信号预处理
5.4.1 短脉冲抑制
5.4.2 死区时间设置
5.4.3 互锁设置
5.4.4 过频保护
参考文献
第6章 并联均流
6.1 影响并联均流的因素
6.1.1 IGBT模块静态均流影响因素分析
6.1.2 IGBT模块动态均流影响因素分析
6.2 并联均流的措施
6.2.1 器件选型
6.2.2 驱动电路的对称性设计
6.2.3 功率回路的阻抗与寄生参数的对称性
6.2.4 降额法
6.2.5 有源门极控制法
6.2.6 电感均流法
6.2.7 有源门极控制IGBT并联均流
6.2.8 分散式有源门极控制法
参考文献
第7章 现有驱动产品介绍及应用
7.1 IR系列驱动器
7.1.1 IR2110电气特性
7.1.2 IR2110驱动电路抗干扰技术
7.2 EXB系列集成驱动器
7.2.1 EXB系列集成驱动器使用特点
7.2.2 EXB系列集成驱动器应用电路
7.3 落木源TX-KA101驱动器
7.3.1 TX-KA101驱动器基本功能
7.3.2 TX-KA101三段式驱动保护
7.3.3 TX-KA101应用参考电路
7.4 青铜剑2QD0435T17-C驱动器
7.4.1 2QD0435T17-C基本功能
7.4.2 2QD0435T17-C原边接口电路描述
7.4.3 2QD0435T17-C副边接口电路描述
7.4.4 2QD0435T17-C工作特点
7.5 SCALE系列
7.5.1 驱动核概述
7.5.2 2SC0535T原方接口电路描述
7.5.3 2SC0535T副方接口电路描述
7.6 Inpower系列数字驱动器
7.7 Amantys门极驱动器
7.8 驱动器应用举例
7.8.1 驱动器在有源电力滤波器中的应用
7.8.2 驱动器在机车牵引中的应用
参考文献
第8章 IGBT功率模块IPM
8.1 功率半导体模块
8.1.1 模块结构与特点
8.1.2 功率模块的性能
8.1.3 IGBT模块新技术
8.2 IPM
8.2.1 IPM特点
8.2.2 IPM结构与性能
8.2.3 IPM保护功能
8.2.4 IPM封装新技术
8.3 IPM产品介绍
8.3.1 低电感内部结构
8.3.2 SKiiP系列IPM功能
参考文献
第9章 IGBT测试与装置
9.1 双脉冲测试平台
9.1.1 功率部分
9.1.2 测量设备
9.2 双脉冲测试方法
9.2.1 双脉冲测试意义
9.2.2 双脉冲测试简介
9.2.3 双脉冲实验的关注点
9.2.4 双脉冲实验的其他作用
9.3 短路测试方法
9.3.1 一类短路测试
9.3.2 二类短路测试
参考文献