逆导型IGBT打破了普通IGBT+反并联二极管的单体封装模式,通过P区反掺杂技术在模块内部形成反向集成二极管,可以提高33%的模块功率密度,热特性优良,模块电压电流等级可以达到6.5kV/1kA,同时通过二极管的门极退饱和控制策略,可以降低器件损耗,具有广泛的应用前景。本文阐述了高压大功率IGBT模块、逆导型IGBT的研究现状与发展趋势,介绍了逆导型IGBT的物理结构与工作原理,建立了内部集成二极管的数学模型,研究了门极电压对二极管特性的影响,并导出了逆导型IGBT内部二极管退饱和控制方法。建立了基于门极可控二极管的逆导型IGBT模型,仿真验证了所提模型的有效性,并对比了 6.5kV逆导型IGBT与普通IGBT+FWD的热阻回路模型,分析了逆导型IGBT在热特性上的优势;基于双脉冲测试,开展了器件的静态与动态特性测试实验,验证了两电平门极退饱和控制对模块动态特性与损耗的优化效果,推导了三相逆变器损耗计算方法,在特定工况下计算并分析了逆导型IGBT在MW级逆变器损耗方面的优势。阐述了 IGBT驱动原理与主参数计算方法,完成了 6.5kV逆导型IGBT专用门极驱动器各部分的电路设计与参数计算,搭建了“模式检测+CPLD+驱动电压电阻输出桥”的电路结构,搭建了二极管退饱和驱动算法,完成了驱动器原理图与PCB制版,实验验证了驱动硬件电路的有效性,通过对不同退饱和模式下的实验结果分析,总结了各门极控制模式对二极管性能的影响规律。同时依据三相逆变器损耗计算方法,对比了不同的二极管控制对系统损耗的优化效果,为6.5kV大功率逆导型IGBT的推广应用奠定了理论与实验基础。