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碳化硅(Silicon Carbide,SiC)功率器件具有优越的性能,将SiC功率器件应用于电动汽车逆变器内,能够显著减少逆变器的重量、体积和成本,提高电动汽车逆变器效率及性能。本文基于SiC MOSFET设计制作了一款高效高功率密度电动汽车逆变器,主要研究内容有SiC逆变器关键部件的选型计算、直流母线设计、水冷散热器设计等三个方面。本文首先明确逆变器功率等级、功率密度、峰值效率等重要性能指标;根据功率等级选取五款符合要求的SiC功率模块做损耗、结温升、驱动功率等多个维度的对比分析,确定了本文使用型号为CAS300M12BM2的SiC功率模块;基于直流母线电容作用的分析,对母线电容的类型、耐压值、容量等进行选择和计算;针对SiC MOSFET开关速度高的特性,进行驱动芯片选型和驱动电路设计。分析逆变器应用场合下SiC MOSFET开关振荡和关断电压过冲的产生机理,凸显了低寄生电感直流母线设计的重要性;通过对不同形式直流母线寄生电感大小的对比,确定本文逆变器直流母线的形式为叠层母排;然后推导外形尺寸与叠层母排寄生电感之间的关系,确定母排的关键外形尺寸;进一步利用ANSYS Q3D软件分析了母排上电容电极连接点与寄生电感之间的关系,得出当母排上电容电极连接点排列方向与母排上电流方向平行时母排寄生电感较低的结论,基于此结论设计出最佳直流叠层母线方案,并进行了仿真验证。研究了逆变器系统的热量交换过程;通过不同散热方式之间的对比确定了本文散热器采用水冷散热的形式;然后对逆变器散热系统热阻网络进行建模,得出了水冷散热器热阻限制;进一步对散热器热阻进行理论推导,依据推导结论确定了合适的水冷散热器尺寸,并利用ICEPAK软件辅助设计以确定最佳冷却液流速,最后结温热仿真证明本文设计的水冷散热器能对SiC MOSFET进行可靠散热。本文最后将选型、设计的各关键部件组装为功能完备、能实际运行的样机,并进行实验,实验结果表明逆变器样机完成了各项设计指标,功率密度达30kW/L,峰值效率达98.65%,且各部件工作效果良好,验证了设计的正确性。