车载辅助变流器是城市轨道交通车辆的重要组成部分,随着有轨电车的迅速发展,对辅助变流器的功率密度、可靠性和效率等有更高的要求。目前,针对车载辅助变流器的电路拓扑结构和控制方式己发展较为成熟,而基于硅器件(IGBT)的传统辅助变流器很难在上述性能指标上得到大幅提升。本文以SiC MOSFET在城轨列车辅助变流器中应用展开工作,完成系统无源器件的优化设计,针对主电路拓扑建立器件损耗模型,设计了一款SiC MOSFET驱动电路,并进行实验验证和器件特性对比,实现SiC MOSFET在辅助变流器中的应用。首先,本文对SiC MOSFET的器件特性进行分析;针对SiC MOSFET开关过程中电压、电流振荡现象,分析了 SiC MOSFET开关过程中各寄生参数对开关速度、开关损耗和电压电流波形的影响,结合分析结果提出方法改善其动态性能。其次,在分析原Si基IGBT辅助变流器拓扑的基础上,通过SiC MOSFET提升系统开关频率,并对系统的变压器、滤波器等无源器件进行优化设计,提高辅助变流器的功率密度。然后,针对优化后的辅助变流器,结合系统工作条件和控制策略,对主电路功率器件的损耗进行分析计算,并研究其损耗模型,以此为基础进行热仿真验证。最后,详细阐述了 SiC MOSFET驱动电路的设计思路,并以此为依据设计可用于辅助变流器的SiC MOSFET驱动电路,搭建双脉冲测试平台,对驱动电路性能进行测试,并在此基础上对比了 SiC MOSFET和Si IGBT的开关特性,说明SiC MOSFET的性能优势。