国家科技部启动了电动汽车重大专项以来,我国在车用电机某些单项指标中已经接近或达到国际先进水平。但是在先进电力电子技术、电机驱动技术及驱动系统集成的研究方面与以美国Freedom Car联盟代表的世界先进水平还是存在相当差距。同样,在光伏新能源领域,应用日趋广泛的小功率光伏逆变器也向着高效率、高功率密度的有利于集成化方向发展。系统集成有利于减小整个系统的重量和体积,并可以有效的降低系统的制造成本。这就要求电力电子主电路体积小,效率高。提高开关频率可有效减小储能元件的大小,从而显著减小体积。新型碳化硅功率器件与软开关逆变电路能有效提高逆变主电路的开关频率与效率。　　 本文研究使用碳化硅结型场效应管的逆变器以及直流环节谐振型逆变器,实现逆变主电路工作的高频率和高效率。主要思路是建立碳化硅功率晶体管基于半导体物理与电路测量值修正的混合仿真模型,解决影响碳化硅器件高速开关的由寄生参数导致的开关震荡及驱动电路的优化问题。同时,研究适合直流谐振环节逆变器的新型移相空间矢量调制方法,通过将传统的空间矢量进行移相及增加空间矢量对,减少谐振次数,提高软开关逆变器的工作频率及减小谐波。本文研究的主要目标是建立碳化硅功率器件高频工作时的器件模型及驱动电路优化模型,以及新型软开关SPWM方法的理论与分析,对安全可靠地使用SiC开关器件与实现谐振型的软开关交流主传动电路的新型控制方法提供理论分析模型与应用指导。　　 论文首先回顾了碳化硅功率器件与软开关逆变器研究的历史和现状,综述了碳化硅功率器件及软开关逆变器相关的理论和技术及其在电力电子应用中取得的成果和存在的问题,明确了课题的研究意义和研究内容。第2章分析了碳化硅功率器件的参数和混合等效电路模型,在仿真和实验测试基础上阐述了碳化硅功率器件的驱动电路模型及设计。第3章研究了一种直流环节谐振逆变器及其SVPWM的数字控制方法,该逆变器的开关元件工作于软开关状态下,这种新型SVPWM使得谐振网络只需一次谐振就可以实现3相逆变桥的开关管的软开关,减少了谐振网络的工作次数,也解决了以往电路谐振网络开关频率太高的缺点。这对减少逆变器的开关损耗,提高开关频率,提高直流母线电压利用率都有很大的好处。第4章对基于碳化硅器件的电压型软开关逆变器进行了实验研究,建立了系统实验平台,对基于碳化硅器件的电压型软开关逆变器的开关损耗和工作效率进行了分析和讨论,说明了电路分析设计与控制方法的有效性。针对原理样机进行了理论计算和实际测量,并与相同规格的硬开关三相逆变器进行了对比研究并对实验结果进行了分析、总结,系统结论验证了基于碳化硅器件的电压型软开关逆变器原理与设计的正确性。　　 报告最后总结了全文的工作,展望了基于碳化硅器件以及电压型软开关逆变器理论研究与应用领域中有待进一步研究的工作,进而提出了下一步的重点研究方向。