大功率IGBT模块可靠性强,能适应牵引传动中恶劣的运行环境,在牵引传动领域得到了广泛的应用。相比于小功率IGBT,大功率IGBT模块的建模参数复杂,建模困难,无论器件厂商和学术界都还未能提出一种精确的大功率IGBT模块的器件模型。而出于使用大功率IGBT模块的目的,建立能够在一定程度上体现大功率IGBT模块动态特性的电路模型也具有实际意义。本文围绕应用于牵引传动的大功率IGBT的建模和特性研究展开。论文首先研究了IGBT的特性参数和测试标准,分析指出器件厂商和国际标准之间的参数测试标准存在差别,仅仅以器件手册判断器件特性不具有客观性,应在同一条件下采用双脉冲实验方法对于IGBT的特性进行比较。论文研究了IGBT的电路建模方法,建立了大功率IGBT模块的电路模型,利用器件手册进行参数提取,该模型能够体现IGBT的开关特性,利用仿真模型分析了驱动电阻RG和外加门极电容CGE对于大功率IGBT模块开通和关断过程的影响,并给出了驱动电阻RG和外加门极电容CGE的选取方法。论文提出了一种利用MATLAB/Simulink仿真和数据手册计算牵引变流器中IGBT模块损耗的方法,在MATLAB/GUI中编写了损耗计算的图形界面程序,通过与日本富士半导体公司官方损耗计算软件的计算结果对比验证了所提出的损耗计算方法的精确性。最后,论文对RC-IGBT(Reverse Conducting-IGB T,逆导型IGBT)模块的建模方法、损耗特性和控制方式进行了研究,通过实际测试指出了RC-IGBT模块的在损耗特上具有优势,并设计了牵引变流器中RC-IGBT模块的控制方式,仿真运行效果良好。