第1章 电力电子技术与电力电子设备的发展动向

1．1 电力电子技术与电力电子设备 ………………………………………………………………(1)
1．2 电力半导体器件和功率集成电路 ……………………………………………………………(6)
1．3 电力电子设备和控制专用集成电路…………………………………………………………(14)

第2章 常用电力半导体器件

2．1 概述……………………………………………………………………………………………(16)
2．2 晶闸管(Thyristor)…………… ……………………………………………………………(20)
2．2．1 晶闸管的结构 ……………………………………………………………………………(20)
2．2．2 晶闸管的工作原理 ………………………………………………………………………(20)
2．2．3 晶闸管三个极的鉴别方法 ………………………………………………………………(22)
2．2．4 晶闸管的特性 ……………………………………………………………………………(22)
2．2．5 晶闸管的主要参数 ………………………………………………………………………(24)
2．2．6 晶闸管的串、并联 ………………………………………………………………………(28)
2．2．7 晶闸管的保护 ……………………………………………………………………………(31)
2．2．8 其它常用的不可控关断晶闸管 …………………………………………………………(34)
2．3 门极可关断(GTO)晶闸管 ……………………………………………………………………(36)
2．3．1 门极可关断晶闸管的结构 ………………………………………………………………(36)
2．3．2 GTO的工作原理 ……………………………………………………………………… …(36)
2．3．3 GTO的基本特性 ……………………………………………………………………… …(36)
2．3．4 GTO的主要技术参数 ………………………………………………………………… …(46)
2．3．5 GTO使用的基本问题 ……………………………………………………………… ……(48)
2．3．6 GTO应用举例 …………………………………………………………………… ………(57)
2．4 电力晶体管(GTR) ……………………………………………………………………………(57)
2．4．1 GTR的原理与基本结构 ……………………………………………………………… …(57)
2．4．2 GTR的特性 ………………………………………………………………………… ……(58)
2．4．3 GTR的主要参数 …………………………………………………………………… ……(61)
2．4．4 GTR使用的共性问题 ……………………………………………………………… ……(63)
2．4．5 GTR应用举例 ……………………………………………………………………… ……(74)
2．5 电力MOS场效应晶体管(MOSFET) ……………………………………………… ……… …(75)
2．5．1 电力MOSFET的基本结构和工作原理 ……………………………………………………(75)
2．5．2 电力MOSFET的基本特性 …………………………………………………………………(77)
2．5．3 电力MOSFET的主要技术参数 ……………………………………………………………(83)
2．5．4 电力MOSFET使用的共性问题 ……………………………………………………………(87)
2．5．5 电力MOSFET的应用举例 …………………………………………………………………(98)
2．6 绝缘栅双极晶体管(IGBT) …………………………………………………………………(100)
2．6．1 IGBT基本结构和工作原理 ………………………………………………… …………(101)
2．6．2 IGBT的基本特性 …………………………………………………………… …………(101)
2．6．3 IGBT的主要技术参数 ……………………………………………………… …………(106)
2．6．4 IGBT使用的共性问题 ……………………………………………………… …………(107)
2．6．5 IGB的T应用举例…………………………………………………………………………(120)
2．7 静电感应晶闸管(SITH) ……………………………………………………………………(125)
2．7．1 SITH基本结构和工作原理 ………………………………………………… …………(126)
2．7．2 SITH的基本特性 …………………………………………………………… …………(127)
2．7．3 SITH的主要技术参数 ……………………………………………………… …………(131)
2．7．4 SITH使用的共性问题 ……………………………………………………… …………(134)
2．7．5 SITH的应用举例 …………………………………………………………… …………(135)
2．8 静电感应晶体管(SIT)………………………………………………………………………(138)
2．8．1 SIT的基本结构和工作原理 ……………………………………………………………(139)
2．8．2 SIT的基本特性 …………………………………………………………………………(140)
2．8．3 SIT的主要技术参数 ……………………………………………………………………(142)
2．8．4 SIT使用的共性问题 ……………………………………………………………………(145)
2．8．5 SIT的应用举例 …………………………………………………………………………(145)
2．8．6 SIT家族中的重要一员──双极型静电感应晶体管(BSIT) …………………………(148)
2．9 MOS控制晶闸管(MCT) …………………………………………………………… … ……(150)
2．9．1 MCT的基本结构和工作原理 ……………………………………………………………(150)
2．9．2 MCT的基本特性 …………………………………………………………………………(152)
2．9．3 MCT的主要技术参数 ……………………………………………………………………(155)
2．9．4 MCT应用的共性问题 ……………………………………………………………………(158)
2．9．5 MCT的应用技术及发展前途 ……………………………………………………………(164)
2．10 快恢复二极管(FSR) ………………………………………………………………………(170)
2．10．1 FSR的基本结构和工作原理 …………………………………………………… ……(170)
2．10．2 FSR的开关特性 ………………………………………………………………… ……(170)
2．10．3 FSR的主要技术参数 …………………………………………………………… ……(171)
2．10．4 肖特基二极管 …………………………………………………………………………(171)
2．10．5 FSR的应用举例 ………………………………………………………………… ……(172)
2．10．6 常用FSR的电性能参数 ………………………………………………………… ……(172)
2．11 联栅晶体管(GAT) …………………………………………………………………………(174)
2．11．1 GAT的结构及工作原理分析……………………………………………………………(174)
2．11．2 GAT的主要设计特点和技术参数………………………………………………………(175)
2．11．3 GAT的应用举例…………………………………………………………………………(176)
2．12 MOS双门极晶闸管(EST) …………………………………………………………… ……(177)
2．13 集成门极换向晶闸管(IGCT)………………………………………………………………(177)
2．13．1 IGCT的内部结构及工作原理 …………………………………………………………(177)
2．13．2 IGCT的主要性能特点和优点 …………………………………………………………(179)
2．13．3 IGCT的主要技术参数 …………………………………………………………………(179)
2．13．4 IGCT的基本特性 ………………………………………………………………………(181)
2．13．5 IGCT与电力半导体器件(IGBT、GTO)的比较 ………………………………… ……(184)
2．13．6 IGCT的应用技术和举例 ………………………………………………………………(192)
2．14 注入增强栅晶体管(IEGT)…………………………………………………………………(197)
2．14．1 IEGT的基本结构和工作原理分析 ……………………………………………………(197)
2．14．2 IEGT的分类 ……………………………………………………………………………(198)
2．14．3 IEGT的主要特性 ………………………………………………………………………(199)
2．14．4 IEGT的主要技术参数 …………………………………………………………………(200)
2．14．4 IEGT与其它电力电子器件的比较 ……………………………………………………(202)
2．14．5 IEGT的应用举例 ………………………………………………………………………(204)

第3章 电力半导体模块和组件

3．1 概述 …………………………………………………………………………………………(206)
3．2 硅整流管(SR)模块 …………………………………………………………………………(209)
3．2．1 硅整流管模块的电路结构和参数………………………………………………………(209)
3．2．2 一管封装的快恢复硅整流管模块的参数………………………………………………(209)
3．2．3 两管封装的硅整流模块…………………………………………………………………(211)
3．2．4 单相桥式硅整流模块……………………………………………………………………(217)
3．2．5 三相桥式硅整流模块……………………………………………………………………(217)
3．2．6 三相半桥整流模块 ……………………………………………………………… ……(220)
3．2．7 肖特基整流模块…………………………………………………………………………(220)
3．2．8 高压硅整流管模块………………………………………………………………………(222)
3．3 晶闸管模块 …………………………………………………………………………………(223)
3．3．1 一管封装的晶闸管模块…………………………………………………………………(223)
3．3．2 两管封装的晶闸管模块…………………………………………………………………(225)
3．3．3 与整流管混合两管封装的晶闸管模块…………………………………………………(230)
3．3．4 三管封装的三相半桥晶闸管模块………………………………………………………(235)
3．3．5 四管封装的晶闸管模块与整流管混合封装的晶闸管模块……………………………(236)
3．3．6 五管封装的晶闸管模块与整流管混合封装的晶闸管模块……………………………(240)
3．3．7 六管封装的晶闸管模块与整流管混合封装的晶闸管模块……………………………(242)
3．3．8 与整流管混合七管封装的晶闸管模块…………………………………………………(247)
3．3．9 两三相桥反并联的晶闸管组件模块……………………………………………………(249)
3．3．10 派生晶闸管模块 ………………………………………………………………………(249)
3．4 集成移相调控晶闸管模块 …………………………………………………………………(251)
3．4．1 主要设计特点……………………………………………………………………………(251)
3．4．2 内部电路联结形式及特性………………………………………………………………(252)
3．4．3 型号含义及电性能参数…………………………………………………………………(254)
3．4．4 应用技术…………………………………………………………………………………(254)
3．5 电力晶体管(GTR)模块) ……………………………………………………………………(258)
3．5．1 一单元封装的GTR模块 …………………………………………………………………(258)
3．5．2 专为斩波器应用设计的GTR模块 ………………………………………………………(265)
3．5．3 带齐纳二极管的三极达林顿GTR模块 …………………………………………………(267)
3．5．4 两单元封装的GTR模块 …………………………………………………………………(267)
3．5．5 四单元封装的GTR模块 …………………………………………………………………(271)
3．5．6 六单元封装的GTR模块 …………………………………………………………………(271)
3．5．7 功率晶体管模块的应用技术 …………………………………………………… ……(273)
3．6 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块 …………………………………………………………(284)
3．6．1 IGBT模块的内部电路结构………………………………………………………………(284)
3．6．2 一单元封装的IGBT模块…………………………………………………………………(284)
3．6．3 斩波器用IGBT模块………………………………………………………………………(288)
3．6．4 双单元封装的IGBT模块…………………………………………………………………(292)
3．6．5 三单元同时共发射极与栅极封装的IGBT模块…………………………………………(296)
3．6．6 四单元封装的IGBT模块…………………………………………………………………(297)
3．6．7 六单元封装的IGBT模块…………………………………………………………………(297)
3．6．8 其它类型的IGBT模块 …………………………………………………………… ……(300)
3．7 电力MOS场效应晶体管(MOSFET)模块…………………………………………… …… …(305)
3．7．1 一单元封装的电力MOSFET模块…………………………………………………………(305)
3．7．2 专为斩波器设计的电力MOSFET模块……………………………………………………(308)
3．7．3 双单元封装的电力MOSFET模块…………………………………………………………(308)
3．7．4 四管封装的电力MOSFET模块……………………………………………………………(310)
3．7．5 六管封装的电力MOSFET模块 ………………………………………………… ………(311)
3．7．6 整流桥与斩波管混合封装的电力MOSFET模块 ……………………………… ………(312)
3．8 智能电力模块IPM ……………………………………………………………… …………(312)
3．8．1 输出功率级为单相半桥的IPM …………………………………………………………(312)
3．8．2 不带斩波制动回路的600V IPM …………………………………………… …………(313)
3．8．3 带斩波制动回路的600V IPM ……………………………………………… …………(313)
3．8．4 输出为三相全桥不带制动用斩波管的1200V IPM………………………… …………(316)
3．8．5 输出为单相半桥不带制动用斩波管的1200V IPM ……………………………………(317)
3．8．6 输出为三相全桥带制动用斩波管的1200V IPM ………………………………………(317)
3. 8．7 输出为单个IGBT 的1200V IPM …………………………………………… …………(318)
3．8．8 带有散热器的智能IPM模块 ……………………………………………………………(319)
3．9 固态继电器(SSR) ……………………………………………………………… …………(320)
3．9．1 SSR的分类和参数 ………………………………………………………………………(321)
3．9．2 SSR的应用技术 …………………………………………………………………………(331)
3．10 电力半导体组件 ……………………………………………………………… …………(333)
3．10．1 电力半导体组件与模块的区别 ………………………………………………………(334)
3．10．2 电力半导体功率组件的分类 …………………………………………………………(334)
3．10．3 电力半导体功率组件的参数 …………………………………………………………(334)

第4章 晶闸管移相触发控制专用集成电路和模块

4．1 概述 …………………………………………………………………………………………(336)
4．2 KJ001(KC01)晶闸管移相触发控制集成电路………………………………………………(339)
4．3 KJ004晶闸管移相触发器集成电路 …………………………………………………… …(342)
4．4 KJ006双向晶闸管或反并联晶闸管移相触发集成电路 ………………………………… (346)
4．5 KJ008双向晶闸管过零触发集成电路 …………………………………………………… (349)
4．6 KJ009高抗干扰晶闸管移相触发集成电路 ……………………………………………… (352)
4．7 KJ010晶闸管移相触发集成电路 ………………………………………………………… (353)
4．8 KJ011改进型晶闸管移相触发器集成电路 ……………………………………………… (356)
4．9 TCA785晶闸管及晶体管移相触发集成电路 ………………………………………………(358)
4．10 TH101单相半控及全控晶闸管移相触发厚膜集成电路 …………………………………(362)
4．11 KC168单片数字式晶闸管移相触发器集成电路 …………………………………………(365)
4．12 KJ041六路双脉冲形成器集成电路 ………………………………………………………(367)
4．13 KJ042脉冲列调制形成器集成电路 ………………………………………………………(339)
4．14 TH103三相半控、全控晶闸管移相触发厚膜集成电路 …………………………………(371)
4．15 TC787/TC788高性能晶闸管三相移相触发集成电路 ……………………………………(374)
4．16 LZ110快速充电用晶闸管移相触发集成电路 ……………………………………………(378)
4．17 LZ111改进型快速充电用晶闸管移相触发集成电路 ……………………………………(380)
4．18 KM-18-2晶闸管移相触发厚膜集成电路 …………………………………………………(382)
4．19 KM-18-3可补双脉冲晶闸管厚膜移相触发器集成电路 …………………………………(385)
4．20 KTM03性能优良的双向晶闸管无级调功触发模块 ………………………………………(388)
4．21 ACRV01负载为纯感抗时可程控的调压触发模块 ……………………………………… (392)
4．22 CF系列晶闸管触发器模块 ……………………………………………………………… (394)
4．23 KC188智能型单片全数字化晶闸管三相触发器集成电路 ………………………………(398)
4．24 KTM2011A新一代晶闸管触发模块 ……………………………………………………… (402)
4．25 KTM05晶闸管脉冲列触发模块…………………………………………………………… (406)

第5章 门极可关断晶闸管(GTO)的门极控制电路

5．1 概述 …………………………………………………………………………………………(409)
5．2 GTO要求的门极控制信号波形 …………………………………………………………… (409)
5．3 影响门极控制技术的关键因素 ……………………………………………………………(410)
5．4 GTO的典型门极控制电路举例 …………………………………………………………… (411)
5．5 HL301A GTO门极驱动器控制集成电路 ……………………………………………………(413)
5．6 硬驱动──GTO门极驱动技术的革命化进步 …………………………………………… (416)

第6章 电力晶体管(GTR)基极驱动及控制专用集成电路

6．1 概述 …………………………………………………………………………………………(422)
6．2 HL201 GTR基极驱动厚膜集成电路…………………………………………………………(424)
6．3 HK202 GTR基极驱动厚膜集成电路…………………………………………………………(425)
6．4 UAA4002 GTR基极驱动和保护集成电路 ………………………………………………… (429)
6．5 UAA4003含有PWM发生器的GTR斩波器专用基极驱动集成电路 ………………………… (434)
6．6 EXB356/357 GTR基极驱动厚膜集成电路………………………………………………… (437)
6．7 M57215BL/M57925L/M57950L可功放后驱动大功率GTR的厚膜驱动器集成电路…………(441)
6．8 M57915L/M57916L/M57917L小电流GTR模块的基极厚膜驱动器集成电路 ………………(443)
6．9 M57951L/M57904L可同时驱动三个独立GTR单元的厚膜驱动器集成电路 ………………(444)
6．10 MPD1202/TF1202可直接驱动100A以内GTR模块的基极厚膜驱动器集成电路………… (446)
6．11 ZTP100/ZTP200 GTR驱动保护集成电路………………………………………………… (448)

第7章 功率MOS场效应晶体管(MOSFET)栅极驱动控制专用集成电路

7．1 概述 …………………………………………………………………………………………(450)
7．2 高速MOSFET驱动器的设计中应考虑的问题……………………………………………… (454)
7．3 IR2101带有欠压封锁的半桥MOSFET驱动器 ………………………………………………(456)
7．4 IR2110具有两端输出的桥臂MOSFET或IGBT栅极驱动器集成电路 ………………………(459)
7．5 IR2130可同时驱动三相桥电路中六只MOSFET的栅极驱动器集成电路 …………………(468)
7．6 IR2117单通道MOSFET或IGBT栅极驱动器集成电路 ………………………………………(475)
7．7 IR2125带有电流限制的MOSFET或IGBT驱动器集成电路 …………………………………(478)
7．8 TPS2832/TPS2833停滞时间控制同步降压MOSFET驱动器集成电路………………………(480)
7．9 Si9976DY桥式MOSFET驱动器集成电路 ……………………………………………………(482)
7．10 UC3724/UC3725隔离MOSFET驱动器集成电路 ……………………………………………(487)
7．11 EL7144C双输入、高速、大电流MOSFET驱动器集成电路……………………………… (492)
7．12 EL7202C/7212C/7222C高速双路功率MOSFET驱动器集成电路 ……… …… …………(493)
7．13 HT04高压隔离MOSFET驱动器集成电路 …………………………………………… ……(494)
7．14 IR2133/IR2135/IR2233/IR2235三相全桥MOSFET驱动器集成电路…… ………………(499)
7．15 TLP250单MOSFET驱动器集成电路 …………………………………………………… …(505)
7．16 MC34151/MC33151/MC34152/MC33152高速双MOSFET驱动器集成电路…………… ……(506)
7．17 MDC1100A具有集成门电路钳位的MOSFET关断器件 …………………………… ………(509)

第8章 绝缘栅双极晶体管(IGBT)栅极驱动及控制专用集成电路

8．1 概述 …………………………………………………………………………………………(513)
8．2 HL401A IGBT厚膜驱动器集成电路 ……………………………………………… ………(516)
8．3 HL402A(B)具有自保护功能的IGBT厚膜集成电路 ……………………………… ………(517)
8．4 HL403A(B)可驱动600A IGBT模块的厚膜集成电路……………………………… ………(521)
8．5 UC1727/UC2727/UC3727隔离高端IGBT驱动器集成电路 …………………………………(524)
8．6 HR065 IGBT栅极驱动器集成电路………………………………………………… ………(527)
8．7 EXB系列IGBT厚膜驱动器集成电路 ……………………………………………… ………(532)
8．8 M57957L/M57958L不含保护功能的IGBT厚膜驱动器集成电路……………………………(538)
8．9 M57957AL/M57962AL/M57959L/M57962L带有保护和定时复位功能的厚膜驱动器集成成电路
………………………………………………………………………………………………………(540)
8．10 M57963L混合集成IGBT驱动器集成电路………………………………………………… (545)
8．11 GH-038高速大容量IGBT驱动器集成电路…………………………………………………(548)
8．12 GH-039带有过电流保护功能的高速大容量IGBT厚膜驱动器集成电路…………………(550)
8．13 SKHI21/22性能优良的混合双IGBT、MOSFET驱动器集成电路………………………… (553)
附录A 国产平板形派生晶闸管标准系列 ………………………………………… ……………(557)
附录B 国产平板形和螺栓形晶闸管、整流管的标准系列………………………… ………… (557)
附录C 系列化电力半体器件控制和驱动板选型指南 ……………………………… …………(559)
附录D 部分生产企业和供货商名录 …………………………………………………………… (570)
参考文献 ………………………………………………………………………………………… (575)