功率器件是电力电子行业的核心单元,IGBT以其低功耗和高可靠性在高电压、大电流和高速开关领域有着独到的优势,逐渐代替GTR和功率MOSFET,在电力电子、家用电器、开关电源等领域应用广泛。IGBT功率模块的失效会对整个电力电子设备造成重大影响,有可能对生产生活造成巨大损失,检测出失效故障,保证IGBT功率模块的正常工作,具有十分重要的社会价值和意义。IPM的出现将IGBT功率模块和驱动保护电路高度集成,ADC的快速发展为IGBT工作数据采集和存储提供了便利条件。本文首先分析了IGBT的基本结构,对IGBT的工作原理和开关特性进行了介绍,针对IGBT开关过程,设计了基于di/dt的IGBT驱动保护及监测电路。首先在前期设计的基础上完成大功率IGBT驱动保护电路版图设计,用以流片封装,针对带分流器结构的IGBT驱动,在采集分流器上的电压信号后,经放大微分处理后,根据开关特性中电流的变化选择出合适的栅驱动电压,完成驱动电路的设计,保护电路的设计采用VCE退饱和检测和di/dt检测相结合的方法。完成了监测芯片中高速ADC的设计和部分模块版图设计,用于监测开关过程寄生电感上的电压,将其转换成数字信号,输出给数字逻辑控制端,用以反映集电极电流变化率。基于CSMC0.25μm BCD 工艺完成驱动保护电路设计,利用Spectrc仿真软件完成各个模块和整体功能的仿真验证,最后利用virtuoso软件完成电路版图设计,并进行后仿真,交付流片,仿真结果说明本驱动保护电路功能良好。基于Global Foundry 0.35μm工艺完成折叠插值ADC的电路设计和部分模块的版图绘制,在采样频率为250MHz,输入信号为3.17MHz正弦信号时,得到动态测试结果SNDR=46.56dB,ENOB=7.44位,SDR=41.1dB。