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寬禁帶功率半導體器件建模與應用

  • 作者：肖龍|責編:聶文君//章承林
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111765387
  • 出版日期：2024/10/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：157
人民幣：RMB 39.8 元      售價：元
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內容大鋼
    本書詳細闡述了寬禁帶功率半導體器件的發展現狀、電熱行為模型建模方法與模型參數提取優化演算法、開通和關斷過電壓問題分析和抑制方法、串擾導通問題機理與抑制方法。通過LLC變換器展示了如何借助寬禁帶器件電熱行為模型完成功率變換器硬體優化設計和控制演算法的模擬驗證，並分析了平面磁集成矩陣變壓器的優化設計方法，建立了LLC變換器小信號模型，提出並驗證了基於LLC變換器小信號模型的輸出電流紋波抑制方法。附錄提供了基於Ansys Q3D的電路板寄生參數提取方法、寬禁帶器件電熱行為模型建模方法、遺傳演算法和列文伯格-麥誇爾特演算法組成的複合優化演算法實現、LLC變換器小信號模型建模方法，方便讀者學習參考。
    本書適合電力電子與電力傳動專業研究生和電氣工程及其自動化專業的高年級學生使用，也可供其他相關專業高校師生、工程技術人員和其他人員參考。
作者介紹
肖龍|責編:聶文君//章承林
目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  寬禁帶功率半導體器件的發展現狀
    1.1.1  寬禁帶材料的優勢
    1.1.2  寬禁帶器件的發展
    1.1.3  寬禁帶器件在電力電子變換器中的典型應用
  1.2  寬禁帶功率半導體器件的建模研究現狀
    1.2.1  功率半導體器件模型分類
    1.2.2  SiC MOSFET建模發展現狀
    1.2.3  GaN HEMT建模發展現狀
  1.3  寬禁帶功率半導體器件在應用中面臨的挑戰
    1.3.1  開通過電壓
    1.3.2  串擾導通
  1.4  本章小結
第2章  寬禁帶功率半導體器件電熱行為模型
  2.1  SiC MOSFET電熱行為模型
    2.1.1  SiC MOSFET電熱模型
    2.1.2  SiC MOSFET模型參數提取
    2.1.3  SiC MOSFET電熱模型模擬驗證
    2.1.4  SiC MOSFET電熱模型實驗驗證
  2.2  GaN HEMT電熱行為模型
    2.2.1  GaN HEMT電熱模型
    2.2.2  GaN HEMT模型參數提取
    2.2.3  GaN HEMT電熱模型模擬驗證
    2.2.4  GaN HEMT電熱模型實驗驗證
  2.3  模型參數提取優化演算法
  2.4  本章小結
第3章  開通過電壓問題分析與治理方法
  3.1  半橋電路開通過電壓問題分析模型
    3.1.1  硬開通過程分析
    3.1.2  開通過電壓解析模型
    3.1.3  開通過電壓模擬模型
  3.2  開通過電壓問題參數化分析及其抑制
  3.3  開通過電壓問題分析方法的實驗驗證
  3.4  本章小結
第4章  關斷過程分析與關斷過電壓抑制
  4.1  半橋電路硬關斷過程分析
    4.1.1  GaN HEMT快速關斷工況
    4.1.2  GaN HEMT慢速關斷工況
  4.2  關斷過電壓抑制方法
  4.3  本章小結
第5章  開通串擾分析與抑制
  5.1  串擾問題分析解析電路模型
  5.2  門極串擾抑制方法的評估
    5.2.1  門極關斷迴路阻抗對串擾電壓的影響
    5.2.2  門極關斷電壓對串擾電壓的影響
    5.2.3  主功率迴路電感對串擾電壓的影響
  5.3  門極有源鉗位電路
  5.4  本章小結
第6章  基於GaN器件和平面磁集成矩陣變壓器的高頻LLC變換器優化設計方法

  6.1  LLC變換器諧振參數優化設計方法
    6.1.1  LLC變換器的基本工作原理
    6.1.2  諧振電流和整流電流有效值計算
    6.1.3  諧振參數的優化設計
  6.2  基於Spice模擬模型的LLC變換器硬體設計與驗證
    6.2.1  基於GaN器件的LLC變換器模擬模型建立
    6.2.2  基於模擬模型的主功率迴路設計
    6.2.3  模擬模型模擬結果正確性驗證
  6.3  LLC平面磁集成矩陣變壓器優化設計
    6.3.1  矩陣變壓器繞組設計方法與實現
    6.3.2  變壓器損耗計算及優化設計
    6.3.3  勵磁電感和漏感設計
    6.3.4  矩陣變壓器實驗驗證
  6.4  LLC變換器小信號模型
    6.4.1  帶電阻負載的半橋LLC變換器小信號模型
    6.4.2  帶LED負載的半橋LLC變換器小信號模型
  6.5  小信號模型準確性驗證
  6.6  LLC變換器控制器設計及輸出電流紋波抑制
  6.7  本章小結
附錄
  附錄A  基於Ansys Q3D實現PCB寄生參數提取
    A.1  將Altium Designer繪製的PCB文件導入Ansys Q3D
    A.2  Ansys Q3D提取PCB寄生電阻和電感
  附錄B  寬禁帶器件LTSpice模擬模型
    B.1  非線性電容建模與模型驗證
    B.2  輸出電熱行為特性建模與模型驗證
  附錄C  基於遺傳演算法和列文伯格-麥誇爾特演算法的複合優化演算法
  附錄D  LLC變換器小信號模型分析
    D.1  採用Matlab腳本建立小信號模型
    D.2  基於Simulink進行小信號分析
參考文獻

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