绝缘栅双极晶体管(IGBT)凭借其优异性能,广泛应用于工业生产领域,提高IGBT模块的可靠性是IGBT技术发展的最具有研究价值的课题。在此背景下,本文通过分析各类故障行为下IGBT门极电荷与正常开关情况下的不同,提出了以门极电荷作为特征参数的IGBT故障诊断方法。并通过实验模拟各类故障,获得门极电荷的变化曲线。结果表明,在发生不同类型的故障时,门极电荷能够较为明显的对上述故障加以区分,从而较为准确的找出故障原因。论文主要内容包括以下几个方面:论文详细论述了IGBT的基本原理,具体内容包括IGBT的基本结构、等效电路及开关特性等IGBT的动态和静态特性,同时,论文阐述了IGBT驱动保护相关知识,包括IGBT驱动电路的原理分析,以及故障检测方法,为设计人员研究IGBT模块长期可靠性提供了理论支持。分析了IGBT模块现有门极检测与保护的驱动方法,对当前的检测与保护技术进行了介绍和讨论。之后,论文提出一种门极电压调制法,利用PCB罗氏线圈进行d I/dt反馈,通过在IGBT开关瞬态的电流变化阶段切换开关信号,以调整门极电压,最大限度地减小IGBT开通时过大的电流尖峰、续流二极管电压尖峰以及关断时过大的电压尖峰。并通过搭建双脉冲测试平台进行实验,验证该方法的可靠性与实用性。最后,论文提出了一种针对IGBT模块故障的实用检测电路,包括一类短路、二类短路、一类开路和二类开路。这种新方法是基于对门极电荷为特征值,通过其变化对IGBT模块进行检测。此外,论文通过搭建试验平台对提出的检测电路进行验证,验证结果显示,论文提出的基于门极电荷的IGBT模块故障检测电路是有效的。本论文有图38幅,表4个,参考文献93篇。