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目录1

第一章 电力半导体器件的物理基础1

第一节 金属、绝缘体与半导体1

一、原子结构及其稳定性1

二、晶体中电子的共有化运动——能带的形成3

三、绝缘体、金属和半导体的导电能力4

第二节 半导体的导电机构6

一、半导体中的载流子——电子和空穴6

二、本征半导体和掺杂半导体的载流子来源6

三、费米能级和热平衡载流子浓度9

四、载流子的漂移运动和迁移率11

五、电导率或电阻率14

第三节 非平衡条件下的半导体15

一、大注入和小注入的概念15

二、载流子的产生和复合16

三、复合中心的复合17

四、表征非平衡条件下半导体特性的三个物理量——寿命、扩散长度和表面复合速度18

第四节 PN结原理21

一、平衡PN结21

二、正偏PN结24

三、反偏PN结27

一、PN结的击穿32

第五节 PN结的几个重要特性32

二、PN结表面电特性35

三、PN结耐压的温度特性37

第六节 金属半导体接触38

一、肖特基势垒38

二、有外加偏压时势垒的变化40

三、一种载流子输运电荷41

参考文献41

第二章 整流管43

第一节 硅整流管43

一、大功率硅整流管的结构43

三、大功率整流管设计制造和应用的困难44

二、大功率硅整流管的主要电参数44

第二节 快速整流管45

一、反向恢复时间45

二、快速整流管高频应用原理45

三、快速整流管的电参数46

第三节 肖特基整流管47

一、肖特基势垒的伏安特性47

二、肖特基整流管的结构及其电参数的特色48

参考文献51

三、展望52

二、应用领域的扩展52

一、国内外生产水平52

第一节 大功率晶体管概述52

第三章 大功率晶体管52

第二节 功率晶体管工作原理56

一、晶体管内电流传输情形56

二、晶体管的饱和态与截止态57

三、大电流条件下发生的效应58

第三节 功率晶体管的静态参数60

一、直流参数60

二、极限参数64

一、开关过程简介67

第四节 晶体管的开关特性67

二、影响开关时间的因素69

三、实际测量时确定开关时间的标准74

四、功率晶体管的开关特性参数74

第五节 二次击穿和安全工作区75

一、二次击穿特性75

二、安全工作区76

三、研究实例77

第六节 功率晶体管的结构特点77

第七节 功率晶体管的应用特点79

一、应用特点79

二、举例说明80

参考文献82

第四章 普通晶闸管83

第一节 引言83

第二节 晶闸管的耐压能力85

一、PNPN结构的反向转折电压85

二、PNPN结构的正向转折电压89

三、提高VBF的方法91

第三节 晶闸管的控制特性92

一、IG≠0时的特性曲线方程92

二、IG对阻断特性曲线段及转折电压的影响94

三、IG对关断点的影响97

四、IG对维持电流的影响98

五、具有短路发射结晶闸管的控制特性100

第四节 晶闸管的通态特性104

一、晶闸管通态的特征104

二、通态伏安特性105

第五节 晶闸管导通的动态过程116

一、引言116

二、晶闸管导通时的电流电压变化116

三、延迟及上升阶段117

四、扩展阶段124

第六节 晶闸管的di/dt耐量126

一、晶闸管承受电流上升率（di/dt）的能力126

二、强触发电流法128

四、横向场阴极129

三、放大门极法129

五、再生门极结构130

第七节 电压上升率（dv/dt）耐量131

第八节 晶闸管的关断过程132

一、概述132

二、晶闸管关断的物理过程133

第九节 晶闸管的功率损耗137

一、通态损耗PF138

二、正、反向阻断损耗PD140

三、开通损耗Po？140

第十节 普通晶闸管的主要参数142

一、普通晶闸管的电压定额142

五、门极损耗PG142

四、关断损耗PRc142

二、普通晶闸管的电流定额143

三、晶闸管的门极定额144

四、动态参数和结温145

参考文献145

第五章 高频晶闸管146

第一节 概述146

第二节 晶闸管中的损耗与频率的关系147

第三节 高频晶闸管的特点150

第四节 高频晶闸管的性能指标154

第五节 选用高频晶闸管的注意事项155

第六节 高频晶闸管典型应用线路164

参考文献170

第六章 双向晶闸管171

第一节 概述171

第二节 双向晶闸管触发原理173

一、Ⅰ+触发173

二、I-触发174

三、Ⅲ-触发175

四、Ⅲ+触发175

第三节 双向晶闸管的特性及主要参数176

一、额定电流IT177

三、换向特性178

二、浪涌电流ITSM178

第四节 双向晶闸管应用的基本工作方式和常用电路180

一、静态开关180

二、相位控制（交流调压器）183

三、零压开关（调功器）187

四、固体继电器和固体接触器190

五、附录双向触发二极管（DIAC）191

第七章 逆导晶闸管195

第一节 逆导晶闸管的发展概况及主要类型195

第二节 逆导晶闸管换流特性分析、结构特点和电气性能特点201

一、逆导晶闸管的换流特性分析201

二、逆导晶闸管的结构特点206

三、逆导晶闸管的电性能特点210

第三节 主要特性参数及若干动态参数的测试特点213

一、主要特性参数的说明216

二、若干动态参数的测试特点217

第四节 逆导晶闸管的典型应用及其使用特点231

一、典型应用电路231

二、逆导晶闸管的应用特点235

参考文献239

第八章 可关断晶闸管241

第一节 概述241

第二节 基本原理243

第三节 基本参数249

第四节 门极控制256

第五节 阳极控制270

第六节 可关断晶闸管的典型应用283

第九章 散热器289

第一节 概述289

第二节 冷却方式的类型、选用和维护知识290

一、自冷散热器291

二、风冷散热器294

三、水冷散热器296

四、油冷散热器298

五、沸腾冷却散热器299

一、热阻303

第三节 散热器的选配计算303

二、耗散功率（平均值）306

三、瞬态热阻抗的计算关系和应用实例308

第四节 散热器安装工艺要求319

一、压合接触表面的要求319

二、螺栓式器件与散热器组装的注意事项319

三、平板器件与散热器组装的注意事项320

四、组合器件中的组装注意事项322

五、附录——露点温度的确定322

参考文献325

第二节 门极电流对晶闸管Ⅴ-Ⅰ特性的影响327

第一节 概述327

第十章 晶闸管门极触发特性327

第三节 晶闸管门极－阴极间的Ⅴ-Ⅰ特性328

第四节 各种因素对晶闸管触发特性的影响330

一、温度330

二、门极－阴极间外接电阻331

三、门极－阴极间外接电容331

四、门极－阴极间接电感331

五、门极正偏压331

六、门极负偏压332

第五节 门极直流触发和脉冲触发特性332

第六节 基本的触发器件和电路333