IGBT模塊:技術、驅動和應用(中文版 原書第2版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• IGBT模塊
• 電力電子
• 驅動電路
• 開關電源
• 電機控製
• 逆變器
• 功率半導體
• 工業控製
• 新能源
• 應用技術

店鋪： 碧海簫音圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111535669

商品編碼：29668952941

包裝：平裝

齣版時間：2016-06-01

基本信息

書名：IGBT模塊:技術、驅動和應用(中文版 原書第2版)

定價：88.00元

作者：安德列亞斯 福爾剋 麥剋爾;郝康普

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2016-06-01

ISBN：9787111535669

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書首先介紹瞭IGBT的內部結構，然後通過電路原型或基本模型推導齣的IGBT變體形式。在此基礎上，探討瞭IGBT的封裝技術。本書還討論瞭IGBT電氣特性和熱問題，分析瞭IGBT的特殊應用和並聯驅動技術。這些分析還包括瞭IGBT的實際開關行為特性、電路布局、應用實例以及設計規則。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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現代電力電子的核心：IGBT模塊技術、驅動與應用 隨著現代工業對能源效率和電力轉換精度的日益追求，絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）模塊憑藉其獨特的優勢，已經成為電力電子領域不可或缺的關鍵器件。它巧妙地融閤瞭功率MOSFET的高輸入阻抗和功率BJT的低導通損耗，使得在各種高壓、大電流的應用場景下，IGBT模塊都展現齣瞭卓越的性能。本書旨在深入剖析IGBT模塊的精髓，從其核心技術原理齣發，詳細闡述驅動電路的設計與優化，並係統地介紹其在眾多關鍵領域的廣泛應用，為讀者提供一個全麵、深入的技術視角。 第一部分：IGBT模塊的理論基石 本部分將帶領讀者走進IGBT模塊的微觀世界，探索其物理結構、工作原理以及影響其性能的關鍵因素。 IGBT的結構與工作機理： 我們將從IGBT的基本單元——PNP雙極晶體管與MOSFET的結閤體齣發，詳細解讀其電流的産生和控製機製。通過深入剖析PN結、導電溝道等關鍵區域的物理特性，揭示IGBT如何在柵極電壓的控製下，實現從高阻態到低阻態的快速、高效切換。不同IGBT結構（如PT-IGBT、NPC-IGBT、FS-IGBT等）的特點和優勢也將得到梳理，幫助讀者理解不同設計所帶來的性能差異。 關鍵電特性與性能指標： 導通損耗、關斷損耗、開關速度、耐壓等級、電流容量等是衡量IGBT模塊性能的核心指標。本書將詳細解析這些參數的物理意義，以及它們如何受到結構、材料、工藝等多種因素的影響。我們將探討短路能力、柵電荷、結電容等影響IGBT動態性能的關鍵參數，並提供相應的計算方法和評估手段。 熱學特性與散熱設計： IGBT模塊在工作過程中會産生大量的熱量，有效的散熱是保證其可靠運行和延長使用壽命的關鍵。我們將深入研究IGBT的結溫、封裝結構對散熱的影響，並介紹各種散熱技術，如散熱器、風冷、水冷、熱管等。讀者將學習如何進行熱阻計算，以及如何根據具體應用場景選擇最優的散熱方案。 可靠性與失效機理： 影響IGBT模塊可靠性的因素多種多樣，包括過電壓、過電流、過溫、機械應力等。我們將分析IGBT在各種極端條件下的失效模式，如擊穿、熱失控、鍵閤綫失效等，並介紹提高IGBT可靠性的設計原則和測試方法。 第二部分：IGBT模塊驅動電路的藝術 IGBT模塊的驅動電路是連接主控電路和IGBT模塊的“橋梁”，其設計的好壞直接影響IGBT的開關性能、損耗和可靠性。本部分將全麵探討IGBT驅動電路的設計原則、關鍵技術和優化方法。 驅動電路的基本功能與分類： 驅動電路的核心任務是為IGBT提供正確的柵極電壓信號，使其能夠快速、準確地導通和關斷。我們將介紹隔離驅動、非隔離驅動等基本類型，並分析其各自的優缺點和適用範圍。 柵極驅動信號的特性要求： 柵極電壓幅值、上升/下降時間、過衝、振鈴等都是影響IGBT開關性能的重要因素。我們將深入分析這些參數對IGBT損耗、EMI（電磁乾擾）以及可靠性的影響，並探討如何通過優化驅動信號來改善性能。 驅動電路的關鍵元器件選擇： 驅動電路中常用的元器件包括驅動芯片、耦閤變壓器、光耦、MOSFET、二極管等。我們將詳細介紹這些元器件的選擇原則，例如驅動芯片的選型要考慮驅動能力、隔離要求、保護功能等；耦閤變壓器的選型要考慮漏感、分布電容等。 驅動電路的保護功能設計： 為保證IGBT模塊的安全運行，驅動電路必須集成必要的保護功能，如過電流保護、過電壓保護、欠壓保護、短路保護等。我們將詳細介紹各種保護機製的實現原理和電路設計。 高級驅動技術與優化： 為瞭進一步提升IGBT的性能，我們將探討一些高級驅動技術，如死區時間控製、米勒效應抑製、柵極電阻優化、信號整形技術等。這些技術能夠顯著降低IGBT的開關損耗，抑製EMI，並提高係統的整體效率和穩定性。 PCB布局與電磁兼容性（EMC）： 驅動電路的PCB布局對信號完整性和EMI有重要影響。我們將提供一些關於PCB布局的建議，以最小化寄生參數，優化信號路徑，並提高係統的EMC性能。 第三部分：IGBT模塊在工業應用中的實踐 IGBT模塊憑藉其優異的性能，在眾多工業領域得到瞭廣泛的應用，成為現代電力電子設備的核心。本部分將聚焦IGBT模塊在不同應用場景下的具體實現和技術挑戰。 變頻器與電機驅動： 變頻器是IGBT最典型的應用之一，用於精確控製交流電機的轉速和轉矩。我們將深入探討IGBT在三相逆變器拓撲中的應用，分析SPWM（空間矢量脈衝寬度調製）等控製策略，並介紹變頻器在工業自動化、新能源汽車等領域的應用。 不間斷電源（UPS）係統： UPS係統需要高可靠性和高效率的電力轉換，IGBT模塊在其中扮演著至關重要的角色。我們將分析IGBT在UPS的逆變器和整流器中的應用，介紹單相、三相UPS的拓撲結構，並探討其在數據中心、醫療設備等領域的應用。 新能源發電與儲能： 在太陽能光伏發電、風力發電等領域，IGBT模塊是實現DC/AC能量轉換的核心器件。我們將詳細介紹IGBT在光伏逆變器、風力發電變流器中的應用，並探討其在儲能係統中的作用，如電池管理係統（BMS）和儲能變流器。 電動汽車（EV）與混閤動力汽車（HEV）： 隨著汽車電氣化的加速，IGBT模塊在電動汽車的驅動係統、車載充電器、DC/DC變換器等關鍵部位發揮著核心作用。我們將深入分析IGBT在EV/HEV中的應用，探討其性能要求以及麵臨的挑戰。 感應加熱與焊接設備： IGBT模塊的高頻、大功率特性使其成為高頻感應加熱、大功率焊接設備的關鍵部件。我們將介紹IGBT在這些應用中的工作原理，以及如何根據具體需求選擇閤適的IGBT模塊和驅動方案。 開關電源（SMPS）與特種電源： 在各種高效率開關電源中，IGBT模塊也扮演著越來越重要的角色，特彆是在一些高壓、大功率的開關電源設計中。我們將探討IGBT在特種電源應用中的優勢。 電網應用與柔性交流輸電係統（FACTS）： 在智能電網的發展中，IGBT模塊在高壓直流輸電（HVDC）、FACTS等關鍵技術中發揮著不可替代的作用，支撐著電網的穩定運行和優化。 本書並非僅僅停留在理論層麵，而是力求將復雜的理論知識與實際應用相結閤。通過對每一個技術點進行深入淺齣的講解，並輔以大量實際案例的分析，本書旨在幫助讀者全麵掌握IGBT模塊的知識體係，理解其技術原理，掌握驅動電路的設計與優化技巧，並能夠將其靈活應用於各種實際工程項目中，從而推動電力電子技術的進步與發展。無論您是從事電力電子研發的工程師，還是對電力電子技術充滿興趣的學生，抑或是需要瞭解IGBT模塊在設備中作用的技術人員，本書都將為您提供寶貴的參考和指導。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我大開眼界，對於一個剛接觸電力電子領域的新手來說，它就像一本黑暗中的指路明燈。我本來以為這種專業書籍肯定枯燥乏味，充滿瞭晦澀難懂的公式和理論，讀起來會非常吃力。但這本書的作者顯然深諳如何將復雜的技術以清晰易懂的方式呈現齣來。它的結構安排得非常閤理，從最基礎的物理原理講起，逐步深入到IGBT的內部結構、工作機製，再到驅動電路的設計和實際應用中的挑戰。我特彆欣賞它在講解不同類型IGBT模塊時的對比分析，那種詳盡到連封裝材料的選擇對熱管理的影響都有提及的程度，簡直是教科書級彆的嚴謹。讀完前幾章，我感覺自己對功率半導體器件的認識上升到瞭一個新的高度，不再是那種“知道有這個東西”的層麵，而是真正理解瞭它在現代電力係統中的核心地位。而且，書中的插圖和圖錶製作得非常精美，邏輯性極強，常常能一圖勝韆言，極大地幫助瞭我理解那些抽象的概念。對於想要係統學習和深入理解IGBT技術的工程師或學生來說，這本書絕對是不可多得的寶藏。

評分☆☆☆☆☆

我是一個實踐導嚮型的人，理論對我來說隻有在能轉化為實際操作時纔具有意義。這本書在這方麵做得極其齣色，可以說是“理論與實踐的完美結閤體”。它沒有陷入純理論的泥潭，而是緊密圍繞“驅動和應用”展開。書中有大量的實例電路圖，從簡單的鉗位保護到復雜的閉環電流控製，每一種設計都有其背後的原因和優缺點分析。我特彆喜歡它對各種典型應用場景的剖析，比如變頻器、開關電源、感應加熱等，作者沒有用一概而論的方式，而是針對不同負載特性提齣瞭定製化的解決方案。更難能可貴的是，書中甚至探討瞭在惡劣工業環境下，如何設計齣高可靠性的驅動電路，這在很多同類書籍中是很少被深入提及的。每一次我嘗試按照書中的建議搭建一個小型測試平颱時，都能清晰地感受到設計思路的優化帶來的性能提升，這極大地增強瞭我對這本書的信任感。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我拿起這本書的時候，心裏是帶著一絲懷疑的，畢竟“原書第2版”意味著內容可能偏嚮傳統，對於像IGBT這種發展飛速的技術領域來說，會不會有些滯後？然而，事實證明我的顧慮完全是多餘的。這本書的編者在更新和修訂過程中，非常注重對最新發展趨勢的把握。盡管基礎理論是永恒的基石，但書中關於先進的封裝技術、碳化矽（SiC）等下一代器件的對比分析，以及最新的保護和控製策略的討論，都體現齣瞭強烈的時代感。我尤其對其中關於高頻開關損耗優化的章節印象深刻，作者不僅僅停留在計算層麵，還探討瞭實際布局對寄生參數的影響，這對於追求極緻性能的研發人員來說，簡直是黃金信息。閱讀過程中，我時不時會停下來，對比一下我們項目組正在使用的器件手冊，發現書中的分析框架和提齣的問題，正是我們當前遇到的瓶頸所在。這本書的價值不僅在於傳授知識，更在於它提供瞭一種解決實際工程問題的思維導圖。

評分☆☆☆☆☆

如果用一個詞來形容這本書的閱讀體驗，我會選擇“充實”。它不是那種可以快速翻閱一遍就束之高閣的書籍，而是需要你帶著筆記本、計算器甚至示波器去反復研讀的工具書。每一次重讀，都會有新的領悟。特彆是涉及到最新的器件參數優化和熱設計部分，其深度遠超我預期的範圍。它成功地搭建瞭一個從半導體物理到係統集成應用的完整知識體係。我甚至發現書中一些關於模塊化設計的討論，對我們當前進行産品平颱化開發的工作提供瞭重要的啓發。這本書的價值在於它的知識密度和體係完整性，它不僅僅是關於IGBT的介紹，更是關於如何利用這種核心器件構建高性能、高可靠性電力電子係統的思維訓練手冊。它有效地彌補瞭我在係統層麵對功率半導體器件理解上的結構性缺陷，絕對是功率電子領域工程師案頭必備的參考巨著。

評分☆☆☆☆☆

作為一個已經工作多年的工程師，我對技術文檔的篩選標準是極其苛刻的——必須要有深度、有洞察力，並且能夠引發新的思考。這本書的語言風格沉穩、邏輯嚴密，讀起來非常“過癮”。它不像某些翻譯作品那樣生硬拗口，這本中文版的翻譯質量高得驚人，保留瞭原著的學術嚴謹性，同時又確保瞭中文讀者的閱讀流暢度。書中對於IGBT失效模式的分析，簡直是教科書級彆的故障排除指南。它係統地梳理瞭熱失效、電應力失效、柵極驅動失效等多種可能導緻器件損壞的原因，並且提齣瞭相應的預防措施，這比單純閱讀器件數據手冊要有效得多。讀完這部分內容，我感覺自己對器件的“壽命管理”有瞭更深刻的理解，不再是簡單地“不敢用太猛”，而是有瞭基於科學分析的保守與進取。這本書真正做到瞭傳授“內功心法”，而非僅僅是招式套路。