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将IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）功率开关器件、栅极驱动电路及各种保护机制整合在一起的智能功率模块IPM（Intelligent Power Module），相比IGBT功率模块，体积与重量进一步减小，而集成度与稳定性却进一步提高。其内部的IGBT功率开关器件，兼有GTR（Giant Transistor）高电流、低饱和电压和高耐压的优点，以及MOSFET（MetalOxide Semiconductor FET）高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。同时IPM内部集成了逻辑、控制、驱动、检测和保护电路，使用起来方便，不仅减少了系统的体积，缩短了开发时间，也避免了因系统开发者不熟悉IGBT性能而造成的系统不稳定，增强了系统的可靠性，是当今功率模块发展的方向。小功率IPM在家电等领域得到了广泛且成熟的应用，而中大功率IPM则在诸如风力发电、光伏发电、电动汽车等新能源行业及电力牵引、高速铁路、城市轨道交通等领域中成为了核心部件。本文首先介绍了IGBT的结构特点与工作特性，针对1700V/2400AIPM的性能要求以及其市场定位，给出了IPM的结构，并设计出了驱动与保护电路的总体方案。然后对IGBT驱动电路进行了深入地研究与分析，详细地说明了栅极驱动方式与驱动电压的选取原则，给出了栅极电阻与驱动功率的计算方法，同时根据1700V/2400A IGBT的结构特点设计了栅极驱动器输出级电路。高压大功率IGBT对驱动信号的隔离与栅极驱动电源提出了更高的要求。为了满足要求，在分析了各种信号隔离方式在隔离性能、成本及应用场合方面的优缺点后，给出了相应的设计方案。大功率IGBT的开关需要较大的驱动功率，因此须为其设计有较高隔离电压的栅极驱动电源，本文在分析了各种驱动功率传递方式之后，设计出了栅极驱动电源电路方案。最后对栅极驱动输出级电路、信号隔离电路及驱动电源电路都经过实验测试，获得相应的参数，并取得了预期的效果。IPM运行过程中会因各种原因出现故障，这些故障包括过载与短路、过温、过电压等。本文对各种故障的成因做了简单的分析并给出了对应的解决方案。