當前電力電子工業(yè)界針對一些中大功率應用譬如高壓變頻器、固態(tài)變壓器等場合,一般采用硅基IGBT串聯(lián)模塊作為開關器件的方案。但IGBT工作頻率較低,損耗較大,裝置體積龐大,功率密度無法做小。而碳化硅(SiC) MOSFET作為一種新型寬禁帶半導體器件,以其高溫、高頻和高功率密度等優(yōu)點而廣受好評。將SiC MOSFET應用于諸如高壓變頻器、固態(tài)變壓器等10kV左右中高壓功率場合,一定程度上可以減小損耗而減小裝置體積提高功率密度。但是由于SiC MOSFET本身結構的特點以及當前器件工藝水平,目前商業(yè)化的單芯片SiC MOSFET最大容量只能達到1200V/50A。為了滿足高壓大功率場合的應用,需要將SiC MOSFET串并聯(lián)工作。功率器件串并聯(lián)最大的問題在于串聯(lián)器件均壓問題,包括動靜態(tài)均壓以及串聯(lián)驅動不一致等問題；而器件并聯(lián)的問題則是電流與熱的不一致。本文基于單一外驅動的SiC MOSFET串聯(lián)方法,利用1200V/50A SiC MOSFET芯片,研制了3600V/100A子模塊。在此基礎上提出了將六個子模塊先串后并的阻抗均衡混合連接結構,研制出具有快速開關能力的10kV/200A大功率S...

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【學位級別】：碩士

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摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 半導體功率器件的發(fā)展
    1.2 研究背景
    1.3 選題意義及研究內容
        1.3.1 選題意義
        1.3.2 研究內容
第2章 一種單外部驅動的SiC MOSFET串聯(lián)方法
    2.1 半導體功率器件串聯(lián)方法
        2.1.1 柵極驅動均壓
        2.1.2 負載側均壓
        2.1.3 箝位均壓
        2.1.4 控制均壓法
        2.1.5 單一外部驅動器件串聯(lián)電路
    2.2 單一外部驅動SiC MOSFET串聯(lián)方法電路原理
        2.2.1 SiC MOSFET串聯(lián)電路開通過程分析
        2.2.2 SiC MOSFET串聯(lián)電路關斷過程分析
    2.3 本章小結
第3章 單外部驅動SiC MOSFET串聯(lián)電路設計與測試
    3.1 SiC MOSFET串聯(lián)電路的設計
    3.2 SiC MOSFET串聯(lián)電路的測試
        3.2.1 雙脈沖測試原理
        3.2.2 雙脈沖測試平臺的搭建
    3.3 SiC MOSFET器件的選擇
        3.3.1 SiC MOSFET靜態(tài)特性
        3.3.2 SiC MOSFET的動態(tài)特性
    3.4 單外部驅動SiC MOSFET串聯(lián)電路的測試
    3.5 本章小結
第4章 SiC MOSFET串聯(lián)模塊設計與測試
    4.1 電力電子功率模塊的封裝
    4.2 SiC MOSFET串聯(lián)模塊的設計
    4.3 SiC MOSFET串并聯(lián)模塊制作
        4.3.1 3600V/100A SiC MOSFET功率模塊
        4.3.2 10kV/100A SiC MOSFET功率模塊
        4.3.3 10kV/200A SiC MOSFET功率模塊
    4.4 本章小結
第5章 總結與展望
參考文獻
發(fā)表論文及成果
致謝



本文編號：3887613