高压大电流碳化硅MOSFET串并联模块.pdf

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1、ADissertationsubmittedtoZhejiangUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringHigh-·voltageandHigh--currentSiliconCarbideMOSFETSeries-parallelConnectedModuleCandidate：Shi亟Q塾g￡丛曼塾gSupervisor：￡￡Q￡堇i坠垒坠gS塾曼塾gAssociateProf．XinkeWuZhejiangU

2、niversity,Hangzhou，P．R．China，310027February，2014论文作者指导教师论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员3：委员4：委员5：⑧签名：粕呓巧、／J’。／签名：诒W过洮支磐，去了矗态寸_＼乡夕写叩失却本刁簟、J防尊砷rj、弓J答辩日期：幽斤，：；．乡浙江大学硕士学位论文Author’Ssignature：一‘●‘Supervlsor7Ssignature：Thesisreviewer1：趴凡肌咖r∥川妙拈7Thesisreviewer2-踟

3、产～△班少Thesisreviewer3：Thesisreviewer4．Thesisreviewer5：Chair：忖胁．孓叫u叫(Committeeoforaldefence)Committeemanl：Committeeman2：Committeeman3：Committeeman4．Committeeman5：夕h纽№肛叩¨以▲kM可们大NDateoforaldefence：一11一肛∥认钿，Ⅵ～浙江大学硕士学位论文浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了

4、文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝姿盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。⋯一虢彳艺以凸一嘿洳何年乡月巩日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝姿盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙姿盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适

5、用本授权书)学位做作者签名：孕t西、导师答名：签字ft；tl：加件年占月堋山f髟惭浙江大学硕士学位论文摘要碳化硅(SiC)MOSFET作为一种新型宽禁带半导体器件，其性能在高温、高频、高功率密度的应用场合具有优于硅基功率半导体器件。然而，由于碳化硅晶元生长和SiCMOSFET制造工艺的限制，现在商用SiCMOSFET电流电压等级一般为1200V／40A。为了实现SiCMOSFET在中大功率场合的应用，需要将SiCMOSFET串并联以提高电压和电流能力。本文分析了各种己发表的用于功率器件串联的方案，比较了这些方案的优缺点，并在此基础上

6、提出了一种新型串联拓扑，该拓扑可以实现对多个功率器件的串联而仅需单个外部驱动。同时，为了提高电路的电流能力，采用两组SiCMOSFET并联。分析了此串并联电路的工作原理和阐述了其设计要点。通过六个1200V／40ASiCMOSFET三管串联两管并联实现了3600V／80ASiCMOSFET分立元件级电路结构，并对其开关速度和损耗进行了分析。为了将3600V／80ASiCMOSFET串并联电路在模块层面加以实现，文章简单介绍了功率模块的工业化设计与制作流程并设计制作了3600V／80ASiCMOSFET串并联模块。之后对此SiCMOS

7、FET串并联模块进行了在2400V／80A条件下的双脉冲测试并比较了分立元件的电路版本和模块版本发的串并联电路的开关特性。关键词：碳化硅MOSFET、串并联、模块浙江大学硕士学位论文AbstractSiliconcarbide(SiC)MOSFETisakindofnewwidebandgapsemiconductordevicesthosecanbeappliedinhighertemperature，higher行equencyandhigherpowerdensityconditionscomparedtothesilicon

8、semiconductordevices．However,thecapabilityofcommercialavailableSiCMOSFETisabout1200V／40Alimitedbytheimmaturegrowthofs