1、碳化硅功率器件具有高開關速度的特點，其開關損耗低，開關頻率高，對實現(xiàn)電力電子變換器的高效率及高功率密度具有明顯優(yōu)勢，迫切希望碳化硅功率器件在電力電子變換器中廣泛應用。但是碳化硅功率器件的高開關速度也為其應用帶來了一些問題，并且目前對這些問題缺乏深入研究，因此研究碳化硅功率器件高速應用技術具有較大意義。本文針對以下內容進行了研究:
　　依據(jù)碳化硅功率器件的開通電流變化率、關斷電壓變化率與驅動回路中柵極電阻、柵極寄生電感、功率回路寄生

2、電感的關系，推導了柵極電阻、柵極寄生電感、功率回路寄生電感的設計范圍，從而指導驅動回路和功率回路設計。為了降低續(xù)流二極管和負載電感的寄生電容對開關特性的影響，根據(jù)碳化硅功率器件最大關斷電壓變化率，限制了兩種寄生電容的大小。為減少因測試不規(guī)范造成對開關特性測試結果的影響，規(guī)范測試開關波形時測試點的選擇和測試設備的使用。
　　為預測碳化硅功率器件開關行為，提出了一種基于數(shù)學建模方法的碳化硅功率器件分析模型。利用數(shù)學迭代法進行求解，利用

3、數(shù)學公式分段擬合結電容和跨導系數(shù)的非線性特性，避免了使用簡化條件求解時域表達式和對結電容、跨導系數(shù)常量處理等兩方面造成預測結果不精準的問題。基于所提出分析模型，得到了碳化硅功率器件溝道電流，用于評估開關損耗。對比了碳化硅功率器件各開關特性對電路中參數(shù)的敏感性，為優(yōu)化電力電子變換器性能提供理論指導。
　　針對非開爾文封裝和開爾文封裝的碳化硅功率器件串擾問題的形成機理進行分析，得到了柵漏極結電容的位移電流和共源寄生電感上電壓為形成串擾

4、問題的主要因素?；谝陨戏治?，提出了一種低柵極關斷阻抗驅動電路，該驅動電路先將共源寄生電感與驅動回路解耦，并在關斷柵極電阻上并聯(lián)電容旁路柵漏極結電容的位移電流，該驅動電路結構和控制邏輯簡單，易于實現(xiàn)。
　　利用續(xù)流二極管及碳化硅功率器件關斷過程的端阻抗，分析了關斷過電壓及振蕩的形成機理，指出降低端阻抗或開關速度可達到抑制目的。為將部分寄生電感與功率回路解耦，降低關斷過程端阻抗，推導了橋臂并聯(lián)高頻解耦電容的設計原則。為解決高頻解耦電

5、容加入后關斷電壓上低頻振蕩和高頻振蕩疊加的問題，推導了高頻解耦電容串聯(lián)阻尼的設計范圍。為改進串聯(lián)阻尼影響電容的解耦效果，提出了一種高頻解耦電容并聯(lián)電容-阻尼支路的方法，并給出了阻尼的設計方法。為避免增大柵極電阻，降低開關速度方法造成開關延時和開關損耗大幅度增加，提出了一種變驅動電壓變柵極電阻驅動電路，只在續(xù)流二極管和碳化硅功率器件出現(xiàn)關斷過電壓及振蕩階段降低碳化硅功率器件驅動電壓，增大柵極電阻，實現(xiàn)降低開關速度。該驅動電路對關斷過電壓及