作为一种新型的宽禁带半导体材料,碳化硅(SiC)功率器件因其出色的物理及电特性正越来越受到电力电子行业的广泛关注。SiC MOSFET模块因其低导通电阻,高开关速率等性能优点,被认为是最有可能取代目前广泛应用的Si IGBT模块。本文采用rohm公司的bsm180d12p3c007-e SiC MOSFET模块,研究其开关行为特性及故障检测方法。SiC MOSFET高速开关过程对寄生参数非常敏感,所带来的高频振荡和过高尖峰,会给系统电磁兼容特性以及器件的安全运行带来不利影响。针对栅极驱动回路对器件开关行为的作用机理,本文分析了SiC MOSFET开关行为,讨论了发生高频振荡的原因,通过仿真和实验分析不同栅极电阻、栅极电容、驱动电压和杂散电感对SiC MOSFET开关行为的影响规律,为今后对SiC MOSFET可靠应用的研究提供支持。短路保护是SiC MOSFET可靠应用的必要方面,SiC MOSFET低短路耐受时间要求其具有更高的短路保护速率。本文通过分析驱动电压以及栅极电阻对短路电流的影响,提出一种抑制短路电流的抑制方法,同时设计一种PCB罗氏线圈及传感电路实现快速短路保护。仿真与实验验证了短路抑制与保护方法的正确性与有效性。所设计的抑制电路能够降低短路损耗;PCB罗氏线圈传感电路能够很好的复现SiC MOSFET模块漏源极瞬态电流,并将短路保护时间缩短至2us内。SiC MOSFET栅氧化层的耐压能力较弱,在较高驱动电压下,SiC MOSFET高速开关过程带来的栅极高频振荡容易使栅极发生故障,危害系统的安全运行。但目前对栅极故障原理及其检测方法的研究相对较少。本文探讨引发栅极故障的因素及影响,将其分为栅极短路故障和栅极开路故障。提出一种基于栅极电荷检测方法,根据发生栅极故障时栅极电荷的变化,对故障行为进行快速诊断与识别。仿真与实验证明,该方法能够在功率器件一个开关周期内迅速诊断栅极故障,并识别故障类别。