集成门极换流晶闸管IGCT是一种新型电力电子器件,它是将GCT芯片与其门极驱动器以低电感方式集成在一起,综合了晶体管的稳定关断能力和晶闸管低通态损耗的优点,具有电流大、电压高、开关频率高、可靠性高、结构紧凑、损耗低等特点,而且成本低、成品率高,因此有着广泛的应用前景。因此,有必要对IGCT器件进行深入的应用研究,并设计一套能够对IGCT器件进行高压大电流测试实验的设备。本文从IGCT器件出发,介绍了IGCT器件的结构,工作原理,关键技术,IGCT与GTO、IGBT的比较,IGCT的特性参数及门极驱动电路原理。文章从IGCT器件扩展到整个IGCT模块,对IGCT功率相单元模块进行了计算和仿真分析。从整体上阐述了IGCT相单元模块的电路原理。用仿真和计算分析了相单元模块中钳位保护电路对器件开通和关断过程的影响。分析了相单元电路中杂散电感对器件关断过电压的影响,提出了减小杂散电感的方法。阐述了反并联二极管对IGCT器件的影响,提出二极管的反向恢复特性对IGCT的关断过电压有较大影响。在分析IGCT功率相单元模块的基础上,我们设计了一套IGCT功率相单元测试实验平台。该平台由电源控制柜和器件测试柜组成,在设计中重点考虑了测试试验的安全性和测试功能的多样性。对该测试实验平台的电路进行了仿真,表明了测试电路的合理性。根据仿真和计算进行了相关器件选型和测试平台的制作。最后在测试实验平台上进行了一些初步的IGCT相单元脉冲测试,挑选了一些测试结果,对被测波形进行分析,测试结果表明该测试实验平台的设计是有效和合理的,它能完成对IGCT功率相单元的测试,来辅助IGCT器件进一步研究,为使用IGCT器件取代现有中压变频中H桥单元的IGBT器件打下基础。