氮化镓电力电子器件原理与应用

第1章 绪论 1.1 高性能电力电子装置的发展要求 1.2 Si基电力电子器件的限制 1.3 GaN材料特性 1.4 GaN基电力电子器件的现状与发展 1.4.1 不同结构的GaN器件 1.4.2 不同类型的GaN器件 参考文献 第2章 GaN器件的原理与特性 2.1 GaN基二极管的特性与参数 2.1.1 通态特性及其参数 2.1.2 阻断特性及其参数 2.1.3 关断过程及其参数 2.2 常通型GaN HEMT的特性与参数 2.2.1 稳态特性及其参数 2.2.2 开关特性及其参数 2.2.3 常通型GaN HEMT的电流崩塌现象 2.3 Cascode GaN HEMT的特性与参数 2.3.1 工作原理和模态 2.3.2 特性及其参数 2.4 增强型GaN HEMT的特性与参数 2.4.1 工作模态 2.4.2 低压eGaN HEMT的特性及参数 2.4.3 高压eGaN HEMT的特性及参数 2.5 GaN GIT的特性与参数 2.5.1 通态特性及其参数 2.5.2 开关特性及其参数 2.5.3 驱动特性及其参数 2.6 小结 参考文献 第3章 GaN器件驱动电路原理与设计 3.1 GaN HEMT的驱动电路设计挑战与要求 3.1.1 驱动芯片 3.1.2 驱动参数 3.1.3 布局设计 3.1.4 辅助功能电路 3.2 常通型GaN HEMT的驱动电路原理与设计 3.2.1 常通型GaN HEMT的单电源驱动电路 3.2.2 常通型GaN HEMT的谐振型驱动电路 3.3 Cascode GaN HEMT的驱动电路原理与设计 3.3.1 Cascode GaN HEMT的驱动电路设计挑战 3.3.2 Cascode GaN HEMT电压振荡抑制方法 3.4 eGaN HEMT的驱动电路原理与设计 3.4.1 低压eGaN HEMT的驱动电路 3.4.2 高压eGaN HEMT的驱动电路 3.5 GaN GIT的驱动电路原理与设计 3.5.1 GaN GIT的驱动电路要求 3.5.2 带加速电容的单电源驱动电路 3.5.3 无容式驱动电路 3.6 GaN器件短路特性与保护 3.6.1 GaN器件短路特性与机理分析 3.6.2 GaN器件与Si和SiC器件短路特性对比 3.7 小结 参考文献 第4章 GaN基变换器扩容方法 4.1 eGaN器件的并联 4.1.1 器件参数不匹配对均流的影响 4.1.2 电路参数不匹配对均流的影响 4.1.3 并联均流控制方法 4.2 CascodeGaNHEMT器件的并联 4.2.1 均流影响因素分析 4.2.2 电流振荡机理 4.2.3 Cascode GaN HEMT器件的并联均流方法 4.3 GaN/Si可控器件混合并联 4.4 GaN基变换器并联 4.4.1 交错并联GaN基变换器 4.4.2 内置交错并联桥臂的GaN基变换器 4.4.3 器件并联和变换器并联优化设计 4.5 GaN基多电平变换器 4.6 GaN基变换器的组合扩容 4.7 小结 参考文献 第5章 GaN器件在电力电子变换器中的应用 5.1 GaN器件在典型领域中的应用 5.1.1 GaN器件在电动汽车领域的应用 5.1.2 GaN器件在无线电能传输领域的应用 5.1.3 GaN器件在光伏发电领域的应用 5.1.4 GaN器件在照明领域的应用 5.1.5 GaN器件在数据中心领域的应用 5.1.6 GaN器件在航空航天领域的应用 5.2 GaN器件在不同种类变换器中的应用 5.2.1 GaN基DC/DC变换器 5.2.2 GaN基AC/DC变换器 5.2.3 GaN基DC/AC变换器 5.3 小结 参考文献 第6章 GaN基变换器的性能制约因素与关键问题 6.1 GaN器件高速开关限制因素 6.1.1 寄生电感的影响 6.1.2 寄生电容的影响 6.1.3 驱动电路驱动能力的影响 6.1.4 电压和电流的测试问题 6.1.5 长电缆电压反射问题 6.1.6 EMI问题 6.2 GaN基电路的PCB优化设计技术 6.3 GaN集成驱动技术 6.3.1 传统分立驱动 6.3.2 GaN集成驱动 6.3.3 GaN集成驱动实例分析 6.4 GaN器件的散热设计技术 6.4.1 GaN器件的典型封装形式 6.4.2 GaN器件的热传输路径 6.4.3 PCB散热设计考虑 6.5 多目标优化设计 6.5.1 变换器现有设计方法存在的不足 6.5.2 GaN基变换器参数优化设计思路 6.6 小结 参考文献