前言自20世纪80年代以来,IGBT技术得到迅速发展。IGBT作为标准组件广泛地应用于功率范围从几百瓦到几兆瓦的电力电子设备中。在IGBT的发展进程中,IGBT的封装形式多种多样,如分立元件单管TO-247封装、大功率模块封装以及其他同时包含IGBT、电子元器件、特定功能的复杂设计封装。
本书的主要目的是使读者能够更容易地理解IGBT的基本特性以及IGBT和电力电子应用之间的相互作用关系。有些著作往往忽略了IGBT的一些实用细节和专业知识,或者在某种程度上没有清晰地解释IGBT和实际应用之间的关系。本书汇集了有关IGBT在电力电子应用中的详细资料,并通过作者在该领域的经验对其进行补充和完善。
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,并在此基础上探讨了IGBT的封装技术。本书还讨论了IGBT的电气特性和热问题,分析了IGBT的应用特性、并联驱动技术、实际开关特性、电路布局、应用实例以及设计规则。同时还考虑了电力电子应用中涉及的工程测量技术和信号电子学。最后从电力电子装置的质量和可靠性方面探讨了对IGBT和IGBT模块的需求。
在各章的介绍中,本书试图尽可能形象化地来表述,尽量避免采用过多的公式,所以本书的图形和表格超过了500张。然而,如果公式能够更清楚地解释一些基本原理或者与常用的IGBT密切相关,也会采用公式来进行表述。我们希望借此获得理论分析和实践应用之间的平衡。
感谢我们的家人和朋友,因为本书花费了我们几年有限的业余时间。
感谢LeoLorenz教授、JostWendt、HubertLudwig和MartinHierholzer同时还要感谢英飞凌科技有限公司,正是在他们的帮助下本书才得以完成。
虽然作者已经精心编写本书,但是仍可能存在一些缺漏和错误,欢迎批评和指正。
安德烈亚斯·福尔克麦克尔·郝康普瓦尔施泰因,2010年夏