IGBT功率器件广泛应用于电机传动、UPS电源、牵引变流、风力发电等电力能源变换设备中。其驱动保护电路作为控制回路与功率回路之间的桥梁,直接影响着控制与功率系统的设计,决定IGBT器件的开关性能。现有IGBT驱动器的保护主要针对器件过压、过流保护,判断要穿越检测盲区,且只能透明执行,不具备智能判别器件全生命期不同故障工况的能力。本文提出了一种消除短路检测盲区的方法,设计了一种能自适应调整故障判据的方案,开发了一款具有驱动能力强、开关频率高、响应速度快、保护功能完善的智能高频大功率驱动器。论文首先调研了国内外IGBT模块及IGBT驱动器的研究现状与发展趋势。对比分析了 PT 型 IGBT、NPT 型 IGBT、FS 型 IGBT 的优缺点,对 Trench-FS IGBT的结构特性、工作机理、动静态特性、擎柱效应及安全工作区进行研究分析,为之后驱动器技术的研究与设计提供理论依据。论文对IGBT的短路检测及保护技术进行分析研究,分析了短路故障及其检测原理,对传统的短路检测方法进行分类、对比研究分析。研究分析了有源钳位、慢降栅压软关断短路保护技术。论文提出了一种无盲区的快速短路检测方法,介绍了此方法的工作原理,并通过Pspice搭建仿真电路进行验证。仿真结果证明该方法可改善短路检测的性能,有利于实现驱动器的高频特性。论文研制了一款适用于大功率IGBT的高频智能驱动器:进行了驱动器参数设计计算验证;设计了一款适合驱动电路的隔离DC/DC电源;完善了过压、短路过流等保护功能;设计了基于高速CPLD的具有数据处理功能的可调节保护逻辑的驱动器,具有更强大的故障通信处理能力,同时对故障分类记忆,基于数据驱动的方法实现对功率器件的故障预测及剩余寿命估计。论文最后构建了 IGBT测试双脉冲实验平台及短路实验平台,对驱动器的开关传输特性、驱动性能及短路检测保护性能进行了验证。通过分析实验测试数据,证明本文提出的检测方法的正确性,逻辑判断功能的可行性。