BF:IGBT模块-技术.驱动好应用-中文版.原书第2版 [德]安德列亚斯 福尔克 麦克尔 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111535669

商品编码：29372396022

包装：平装

出版时间：2016-06-01

基本信息

书名:IGBT模块-技术.驱动好应用-中文版.原书第2版

定价：88.00元

售价：71.3元

作者:安德列亚斯 福尔克 麦克尔;郝康普

出版社：机械工业出版社

出版日期：2016-06-01

ISBN：9787111535669

字数：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

编辑推荐

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内容提要

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本书首先介绍了IGBT的内部结构，然后通过电路原型或基本模型推导出的IGBT变体形式。在此基础上，探讨了IGBT的封装技术。本书还讨论了IGBT电气特性和热问题，分析了IGBT的特殊应用和并联驱动技术。这些分析还包括了IGBT的实际开关行为特性、电路布局、应用实例以及设计规则。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《IGBT模块：技术、驱动与应用》 全面解析IGBT模块的核心技术、驱动策略与前沿应用 IGBT（绝缘栅双极晶体管）作为电力电子领域的核心器件，其重要性日益凸显。从新能源汽车的动力总成，到工业驱动的变频器，再到可再生能源的逆变器，IGBT模块的身影无处不在，深刻地影响着现代科技与工业的进步。本书《IGBT模块：技术、驱动与应用》便是一部深入剖析IGBT模块奥秘的专业著作，旨在为广大工程技术人员、科研学者以及相关专业学生提供一份详尽而权威的技术指南。 本书由德国著名电力电子专家安德烈亚斯·福尔克（Andreas Folk）与麦克尔（Michael）合著，汲取了国际最新的技术发展成果，并结合了丰富的实践经验，力求在技术理论、驱动技术和实际应用等多个层面，为读者构建起一个清晰、系统且深入的认知框架。本书原版第二版，中文版译文严谨、准确，最大限度地保留了原著的精髓，并针对中文读者的阅读习惯进行了优化，确保读者能够流畅地理解复杂的专业概念。 技术篇：深入理解IGBT的内在机制与特性 IGBT模块的技术细节是理解其性能和应用的基础。本书的技术篇，详尽地阐述了IGBT的基本结构、工作原理以及关键的物理特性。 IGBT的基本结构与工作原理： 读者将深入了解IGBT的PNPN四层结构，以及其如何结合MOSFET的栅极控制和BJT的电流输出能力，实现高效的电力开关功能。本书会详细解析其导通、关断过程中的载流子行为、电压和电流的变化规律，以及不同类型的IGBT（如PT-IGBT、FS-IGBT等）的结构差异及其带来的性能优势。 关键参数与特性分析： 书中详细解读了IGBT模块的各项关键参数，如耐压等级（Vces）、持续集电极电流（Ic）、脉冲集电极电流（Icm）、导通压降（Vce(sat)）、开关损耗（Eon, Eoff）、结温（Tj）以及热阻（Rth）等。这些参数的意义、测量方法以及它们如何影响器件的实际性能和寿命，都将得到深入的剖析。此外，本书还会讨论温度、频率、电压、电流等因素对IGBT特性的影响，帮助读者理解在不同工作条件下如何选择和使用IGBT。 短路能力与可靠性： IGBT的短路保护是保障系统安全运行的关键。本书会详细介绍IGBT的短路机理、短路电流的产生过程以及不同类型IGBT的短路耐受能力。同时，还会探讨寄生晶闸管效应、栅极穿透等可能导致IGBT损坏的潜在因素，并提供相应的防护措施和可靠性评估方法，指导读者如何设计出更具鲁棒性的电力电子系统。 封装技术与热管理： IGBT模块的封装是实现高效散热和高集成度的重要环节。本书将介绍不同类型的IGBT模块封装（如TO-247、TO-220、模块封装等）的特点，以及它们在导热、绝缘、机械强度等方面的要求。同时，还会深入探讨热管理技术，包括散热器设计、导热界面材料的选择、风冷与液冷方案的比较，以及如何通过热仿真优化设计，确保IGBT在高温环境下也能稳定工作。 驱动篇：掌握IGBT的精确控制与优化 IGBT的性能发挥，很大程度上取决于其驱动电路的设计。本书的驱动篇，将为读者提供一套系统性的驱动理论和实践指南。 IGBT驱动电路的基本原理： 读者将了解IGBT栅极驱动信号的要求，包括电压幅值、上升/下降沿速度、脉冲宽度以及驱动功率等。本书会详细介绍隔离型与非隔离型驱动电路的结构、工作原理及其优缺点，并分析常见的驱动拓扑，如单电源驱动、双电源驱动、电容耦合驱动等。 驱动电路设计中的关键考虑因素： 在实际设计中，驱动电路需要解决诸多挑战。本书会深入探讨如何抑制驱动信号的共模干扰和差模干扰，如何确保驱动信号的稳定性和可靠性，以及如何优化驱动波形以降低开关损耗并减小电磁干扰（EMI）。 驱动电路的保护功能： 为了保护昂贵的IGBT免受过压、过流、欠压、过温等故障的影响，驱动电路往往集成了多种保护功能。本书会详细介绍欠压锁定（UVLO）、过流检测（OCD）、过温保护（OTD）等常用保护机制的实现方法，以及它们在保护IGBT安全运行中的重要作用。 门极电阻（Rg）优化： 门极电阻是影响IGBT开关速度和损耗的关键参数。本书会深入分析Rg对开关特性（如dV/dt、di/dt、振荡）的影响，并提供科学的Rg选择方法，指导读者如何在开关速度和损耗之间找到最佳平衡点。 死区时间（Dead Time）的设置： 在桥式电路中，为了避免上下管同时导通造成的直通短路，必须设置死区时间。本书会详细阐述死区时间的设定原则，分析死区时间过长或过短可能带来的问题，并提供优化死区时间以减小损耗和提高系统效率的策略。 应用篇：洞悉IGBT在各领域的广泛应用 IGBT模块的应用领域极其广泛，本书的应用篇将聚焦于几个关键且具有代表性的行业，展示IGBT模块在实际系统中的应用实例与技术挑战。 新能源汽车（EV/HEV）动力系统： 随着电动汽车市场的蓬勃发展，IGBT在逆变器、DC/DC变换器、车载充电器等核心部件中扮演着至关重要的角色。本书将深入探讨IGBT在EV/HEV动力系统中的具体应用，分析其在电机驱动、能量管理、续航里程提升等方面的技术要求，并介绍 SiC/GaN 等新一代宽禁带半导体器件与IGBT的协同或替代应用前景。 工业驱动与变频器： 工业自动化是IGBT的传统优势领域。本书将详细介绍IGBT在通用变频器、伺服驱动器、软启动器等设备中的应用，分析其在电机调速、节能降耗、过程控制等方面的核心作用。同时，也会探讨高功率变频器、中压变频器等领域对IGBT模块的特殊需求。 可再生能源发电： 太阳能光伏发电和风力发电是实现能源可持续发展的重要途径，IGBT是实现这些能源并网的关键电力电子器件。本书将深入分析IGBT在光伏逆变器、风力发电机变流器中的应用，探讨其在MPPT（最大功率点跟踪）、电网谐波抑制、功率因数补偿等方面的技术挑战，并介绍并网控制策略。 电网应用与能源互联网： 随着智能电网和能源互联网的建设，IGBT在柔性直流输电（HVDC）、动态电压恢复器（DVR）、有源电力滤波器（APF）等领域也发挥着越来越重要的作用。本书将阐述IGBT在这些新兴电网应用中的功能和优势，分析其在电能质量改善、输电效率提升、电网稳定性增强等方面的贡献。 其他应用领域： 除了上述主要应用领域，本书还会简要介绍IGBT在感应加热、不间断电源（UPS）、航空航天、轨道交通等其他领域的热点应用，展现IGBT模块作为通用电力电子器件的广泛适应性。 本书的价值与读者受益 《IGBT模块：技术、驱动与应用》不仅仅是一本技术手册，更是一部能够帮助读者建立起对IGBT全面、深入认知的工具书。 理论与实践的完美结合： 本书将枯燥的技术原理与生动的工程实践相结合，通过大量的图表、数据和案例分析，帮助读者将理论知识转化为解决实际工程问题的能力。 前沿技术的梳理与展望： 作者不仅涵盖了IGBT的经典技术，还对宽禁带半导体（SiC, GaN）等新兴技术的发展趋势进行了梳理和展望，为读者提供前瞻性的技术视野。 系统性的学习路径： 本书从基础原理到高级应用，提供了清晰的学习路径，适合不同层次的读者，无论是初学者还是资深工程师，都能从中获得宝贵的知识和启发。 提升设计与应用能力： 通过学习本书，读者将能够更准确地选择IGBT器件，更有效地设计驱动电路，更合理地配置系统参数，从而提升电力电子产品的性能、可靠性和经济性。 总而言之，《IGBT模块：技术、驱动与应用》是一部值得所有从事电力电子相关工作的人员深入研读的经典著作。它将是您在IGBT技术领域攻坚克难、开拓创新的坚实后盾。

评分☆☆☆☆☆

从宏观角度看，本书对于IGBT模块在未来能源转换领域的应用趋势的展望，也给我留下了深刻的印象。它不仅仅局限于现有的应用，而是着眼于下一代电力电子器件的发展方向，比如宽禁带半导体（SiC/GaN）与传统IGBT的集成和共存策略。书中对二者在不同电压和功率等级下的适用性进行了客观的评估，这种前瞻性分析，让这本书的价值超越了单纯的“技术手册”，更像是一份行业发展路线图。它促使我思考，在接下来的三到五年内，我们的产品布局应该如何调整才能保持技术领先地位。阅读完后，我感到我的知识体系得到了极大的拓宽和深化，尤其是在系统集成和可靠性工程这一块，有了更坚实的理论后盾。对于任何希望在功率半导体领域做出一番事业的人来说，这本书绝对是书架上不可或缺的、具有长期参考价值的基石之作。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，就像是跟着两位顶级专家进行了一场高强度的技术研讨会。我特别留意了关于热管理和封装技术的那几章。在当今电力电子系统对功率密度要求越来越高的背景下，热管理已经成为限制模块性能的瓶颈。这本书没有回避这个难题，反而详细剖析了不同散热器设计、导热界面的选择，以及如何通过先进的封装技术（比如烧结互连）来提高热阻和长期可靠性。作者们不仅展示了理想模型，还结合实际测试数据来佐证他们的观点，这种数据驱动的分析方式极大地增强了说服力。对于我负责的某款电动汽车牵引逆变器项目来说，这本书提供的关于降低开关损耗的最新驱动方法论，直接促使我们优化了驱动电路的设计，使得输出电流纹波得到了显著改善。总而言之，它不是一本让你快速扫视的书，它要求你投入时间去理解其背后的物理原理，但一旦你投入了，回报是巨大的知识和工程能力的提升。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示质量也是一流的，这在技术书籍中常常被忽视，但对于理解复杂的电子电路和半导体物理结构来说至关重要。那些剖面图、波形图和等效电路模型的绘制都极其清晰、精准，没有丝毫的含糊不清。我记得在阅读驱动电路设计部分时，书中对隔离驱动器的选择标准进行了非常细致的对比，涵盖了共模抑制比（CMRR）、隔离电压和信号延迟等多个维度，并且清楚地标明了在不同噪声环境下，哪种驱动架构的鲁棒性更强。这对于我目前正在进行的工业电机驱动控制器的研发工作具有极强的指导意义。很多其他资料可能只会给出一个推荐的芯片型号，但这本书却教你如何根据你系统的具体工作状态去“设计”你的驱动方案，而非被动地接受某个既定方案。它真正培养的是读者的系统思维和批判性分析能力，而不是简单的“按图索骥”。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为那些对电力电子领域的热门技术——IGBT模块——有深入探究欲望的人量身定做的百科全书。我刚翻开这本书时，那种扑面而来的专业感和严谨性就让我确信，这不仅仅是一本普通的技术手册，更像是一份详尽的行业白皮书。作者们显然投入了巨大的精力去梳理和整合从IGBT的基本物理结构到复杂的驱动电路设计，再到实际应用中的热管理和可靠性评估等各个层面。我尤其欣赏它对“为什么”和“如何做”的平衡把握。很多同类书籍往往只停留在参数罗列，但这本书却深入挖掘了不同制造工艺对器件性能的影响，比如短路耐受时间、开关损耗的优化路径等，这些都是在真实工程项目中决定成败的关键点。对于初学者来说，它提供了坚实的理论基础，确保你理解的不是零散的知识点，而是完整的工作原理链条；而对于资深工程师而言，其中对于最新一代模块特性的分析和故障排查的经验总结，无疑是宝贵的财富，能帮助我们将系统性能推向新的极限。这本书的结构安排非常合理，循序渐进，每一次阅读都能带来新的启发和认识上的提升。

评分☆☆☆☆☆

说实话，在拿到这本中文版之前，我一直觉得关于IGBT模块的深度资料非英文原版莫属，但这次的翻译质量非常令人惊喜。它成功地在保持德系严谨的专业术语准确性的同时，保证了中文表达的流畅和自然，这对于国内工程师的学习效率至关重要。我记得在讲解大功率变流器中应用时，书中对脉冲宽度调制（PWM）策略的讨论细致入微，特别是针对高频开关带来的谐波抑制和系统动态响应之间的权衡，给出了非常直观的图表和公式推导。很多工程师在实际调试中遇到的“疑难杂症”，比如开关尖峰过大或者寄生振荡问题，都能在书中的“故障诊断与预防”章节找到清晰的解释和对应的解决方案。这不仅仅是理论的复述，更像是经验的传承，作者们似乎将他们多年在一线面对挑战的智慧浓缩在了这些章节里。这本书的深度足以支撑起一份完整的产品设计规范书，其详尽程度令人叹服，真正做到了从材料学基础到最终系统集成的全景覆盖。