1. 研究目的与意义
传统大功率电力电子器件其功率的提升与工频有密切关系，随着功率的增大，受到工频的限制。硅功率半导体的发展使得大功率器件减少了传统大功率器件受工频限制的情况，特别是IGBT的广泛应用，使得电力电子在交直流输电、新能源发电、电动汽车等方面有了重大发展。随着社会生产的不断发展，社会对于能源的需求不断提升，对于大功率器件的需求正在不断增加，对于器件的性能的要求不断提高，不论是大功率器件的功率等级，还是其性能指标都需要进一步提高。
但硅基材料的性能不断被人们开发，逐渐逼近硅材料的极限，人们需要一种新的、更高功率等级、更好的开关特性、更高的功率密度的材料，其中宽进半导体功率器件有着比硅基器件更优秀的性能
但随着硅基材料逐渐逼近材料极限，人们开始探索具有高频、高温、高功率密度等特性的宽禁带半导体功率器件设计与应用等关键技术。其中，以SiC材料为代表的新一代宽禁带半导体器件正崭露头角。SiC材料具有高禁带宽度、高击穿强度、高饱和电子漂移速度和高导热率等先天优势。SiC器件相较于传统Si基器件，具有更低的导通电阻、更低的开关损耗、更高的开关速度以及更高的工作温度，能够显著提升系统功率密度。在大功率场合，SiC器件将逐渐取代Si基IGBT成为主流功率器件。而大容量SiC功率器件的引入也将为大功率电力电子装备带来深刻改变，推动变流装备向更高效率、更大功率、更小体积方向发展。CREE与ROHM厂商的SiC MOSFET器件产品，无论是SiC MOSFET还是IGBT，都不能突破其物理极限，达到很高的阻断电压与额定电流，以适应现在的大功率器件。在能源增长快速的今天，高耐压、高耐流的功率器件正被迫切需要。
2. 研究内容和问题
基本内容
1.了解SiCMOSFET的研究现状，阅读SiC MOSFET的相关文献，学习SiCMOSFET的静态特性和动态特性；
2.阅读SiCMOSFET串联研究的相关文献，分析SiC MOSFET串联不均压的因素；
3. 设计方案和技术路线
| 一 课题的研究方法、技术路线 研究方法 1、图1为RC缓冲电路，加入缓冲电路可以有效缓解电路电压不均带来的问题。但电路延长了器件的开关时间，增加了损耗。 2、图2为RCD缓冲电路，为了解决RC缓冲电路带来的损耗问题，在RC缓冲电路的基础上进行改进，在RC缓冲电路中加入一个二极管构成RCD缓冲电路，这样的电路结构使得由缓冲电路增加的开关损耗可以减少一半。 3、图3为续流电路，续流电路可以使实验中，当功率器件关断时电流不会直接流经器件，起到保护功率器件的作用。
图1 RCD缓冲电路 图2 RC缓冲电路 图3 续流电路
技术路线 1、确定研究目标：在查阅资料后，确定了“SiC MOSFET性能分析及串联策略研究”这一课题； 2、制定研究计划：根据毕设要求和初步查阅的文献资料，制定之后的研究计划； 3、具体研究内容：对SiCMOSFET进行选型，通过阅读数据手册和相关文献，利用双脉冲电路进行性能测试；研究SiC MOSFET的串联均压的影响因素，以及抑制SiC MOSFET串联不均压的方法；通过LTSpice建立仿真模型进行研究； 4研究结果及反馈：利用研究所得的结论撰写论文，并由毕设导师主导对论文内容进行纠错完善。 |
4. 研究的条件和基础
1、硬件方面：学校图书馆有大量馆藏文献，对于电力电子学科以及该课题的文献数量比较多。
2、软件方面：中国知网等网站能够检索到丰富的相关文献；仿真软件LTspice下载很方便，Cree/Wolfspeed公司官网提供可下载的器件库。
3、人员方面：我校拥有优秀的教师资源，对本次毕设全程答疑辅导。以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
