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绝缘栅双极晶体管(IGBT)是一种性能优越的全控型电力电子器件,在高压柔性直流输电和电力传动领域得到了广泛的应用。然而,由于单个器件的耐压等级较低,在高压和超高压工业应用场合中,其使用受到许多限制。为了有效解决耐压问题,需要多个IGBT器件串联使用。由于串联电路中诸多因素会引起电压的不均衡分布,因此研究与分析影响IGBT串联均压的影响因素,具有十分重要的意义。论文的核心内容为研究了Saber软件下的高压IGBT行为模型的建立方法,进而详细分析了影响IGBT串联均压的诸多影响因素,并提出了各因素影响程度的量化分析方法。另外,论文研究了IGBT串联均压电路的参数匹配计算方法,提出了栅极阻容二极管均压电路参数配合的选取策略,并仿真验证了选取策略的有效性。首先,介绍了高压大功率IGBT的应用现状,总结了目前用于电路仿真的IGBT建模方法,并结合已有的IGBT串联均压方法分析了各均压电路的特点和效果;结合IGBT的物理结构,阐述了IGBT的工作原理和工作特性,并给出了可能影响IGBT串联电压均衡的主要参数及栅极驱动电路的要求。其次,介绍了Saber软件平台的仿真环境特点与适用范围,提出了Sabe r软件下高压IGBT的建模方法,详细研究了建模参数的选取和模型验证方法,进而在所建模型的基础上分析了IGBT开通和关断特性。再次,基于Saber平台中的IGBT行为模型,量化分析了影响IGBT串联电压均衡的因素,其主要影响因素可分为两大类:一类是外部电路参数的差异,其对IGBT串联均压的影响主要集中在栅极参数的分散性上,二类是IGBT自身参数的分散性,其主要包括极间电容,栅极电阻,杂散电感参数等。最后,根据上文得到的高压IGBT串联均压影响因素的研究和分析结果,提出了IGBT串联均压电路的参数配合选取策略,并分析了经参数优化的栅极阻容二极管均压电路的均压效果,仿真结果证明了栅极阻容二极管均压电路的可行性与参数配合选取策略的有效性。