【摘 要】
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高压碳化硅（SiC）器件因具有耐高压、耐高温、低损耗等优异特性，已成为支撑未来新型电力系统建设的新型电力电子器件。本文基于自主研制的18kV/12.5A高压SiC IGBT芯片，提出了18kV SiC IGBT单芯片子模组及10芯片并联封装设计方案，研制了18kV/125A SiC IGBT器件，功率等级达到国际最高水平。搭建了高压碳化硅功率器件绝缘、静态特性和动态特性测试平台，测试了单芯片子模组
【机 构】
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先进输电技术国家重点实验室(智能电网研究院有限公司)
【基金项目】
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国家重点研发计划（2018YFB0905700）；
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高压碳化硅（SiC）器件因具有耐高压、耐高温、低损耗等优异特性，已成为支撑未来新型电力系统建设的新型电力电子器件。本文基于自主研制的18kV/12.5A高压SiC IGBT芯片，提出了18kV SiC IGBT单芯片子模组及10芯片并联封装设计方案，研制了18kV/125A SiC IGBT器件，功率等级达到国际最高水平。搭建了高压碳化硅功率器件绝缘、静态特性和动态特性测试平台，测试了单芯片子模组及10芯片并联器件的绝缘及动态特性，18kV/125A SiC IGBT器件具备18kV静态耐压且可以在13kV直流母线电压条件下关断130A电流，验证了所研制器件的高压绝缘及高压开关能力。此外，采用18kV/125A SiC IGBT器件串联搭建了24kV换流阀半桥功率模块，提出了器件串联均压方法，完成了半桥功率模块的1min静态耐压试验和开关试验验证，结果表明所研制的18kV/125A SiC IGBT 器件运行良好，满足串联应用要求，同时所提的均压方案可以保证半桥功率模块静态电压不均衡和动态电压不均衡程度分别低于0.4%和15%。本文的研究可以为基于SiC IGBT器件在柔性直流输电工程中的应用奠定基础。
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