姬世奇，赵争鸣，王飞

(1.清华大学 电机工程与应用电子技术系，北京100084；2.田纳西大学 电气工程与计算机科学，美国 诺克斯维尔 37996)

电力电子技术已经广泛应用于中压系统(电压等级为交流电压1～35 kV)，包括中压电动机驱动和中压配电网并网变换器。其中，中压电动机驱动(电压等级为2.3～13.8 kV，功率至几十兆瓦)大量应用于风机、水泵、压缩机、挤压机、搅拌机、矿井、舰船推进系统等。而在中压配电网中，电力电子装置的应用更是越来越广泛，典型应用包括：①用户用电设备的电力电子装置，包含潮流控制装置[1](如固态电源切换开关、固态断路器和故障电流限制器)、电力调节装置[2](如静态同步补偿器、动态电压恢复器、统一电能质量调节器)以及有源滤波装置[3]；②用于多样性能源的电力电子装置，包含新能源接口变换器[4](如太阳能、风力机)、储能设备接口变换器[5](如蓄电池、飞轮储能)以及直流和交流微电网的各类接口变换器[6]；③新型电力电子装置[7-8](如电力电子变压器等)。未来配电网中需要大量的高性能中压电力电子装置，其中最关键的就是功率半导体器件。

现有电力电子装置大多使用传统硅基功率半导体器件，碳化硅功率器件作为一种新型的宽禁带功率半导体器件，在近些年飞速发展[9-29]。相较于传统硅基功率器件，碳化硅器件在器件特性方面拥有更大的优势，包括更高的耐压能力、更小的导通电阻和开关损耗、更高的开关频率以及更高的工作结温。合理利用这些器件特性，可以使得应用于中压配电网中的电力电子装置获得更好的特性。……