为有效隔离电网故障,提高输电效率,高压直流输电(HVDC)技术已应用于电能传输系统中,绝缘栅双极型晶体管(insulate gate bipolar transistor,IGBT)结合了MOSFET的驱动优势和BJT的导通优势在高压大功率变换领域得到了广泛应用,然而,由于半导体技术及工艺的限制,单个IGBT电压、电流容量无法满足高压大功率变换的要求,IGBT器件直接串联和并联则是提高电力电子变换装置耐压水平及容量最直接有效的方法。实际工程中,由于IGBT本身参数的差异,直接串联往往会产生电压不均衡,这种电压的不均衡达到一定程度时,有可能造成IGBT器件的损坏,静态和动态电压分配是影响器件稳定运行的核心,因此,IGBT的动态均压的研究具有非常重要的实际意义和应用价值。本文首先论述了本研究的背景,介绍了高压条件下IGBT器件应用需求,归纳和总结了IGBT的建模方法,回顾了绝缘栅双极型晶体管串联技术的国内外研究现状,分析并总结了现有IGBT器件串联均压方法的优缺点。通过对IGBT的基本结构、工作原理及基本参数的分析,为串联IGBT均压研究建立了相关的理论基础。针对IGBT的静态工作过程和动态工作过程,着重分析了动态工作过程中各个阶段的电压不均衡,并通过公式推导确定了各阶段电压不均衡的主要影响因素。由于在实际工程应用中,IGBT器件在开通时脉冲差异不超过一定范围时,电压均衡是容易实现的,而在关断时若不采取有效措施,IGBT器件的电压均衡将很难实现。因此,本文着重研究了关断时刻IGBT器件串联均压控制策略。最后,通过理论公式推导,并基于IGBT简化模型,通过对绝缘栅双极型晶体管工作特性的实验测试与分析,发现其关断延迟时间与采样电路导通时间的关系规律,并提出一种当串联绝缘栅双极型晶体管工作存在差异导致不均压时,可通过实时调节各IGBT关断延时(或超前)而实现动态均压的控制策略。并通过多次实验的数据整理分析,找到了器件的关断延迟时间与采样电路导通时间的特有函数关系,当串联的IGBT因本身的参数差异导致不均压时,能通过控制实时调节IGBT门极驱动实现动态均压。该方法具有快速性与稳定性,并通过仿真和实验验证其可靠性和稳定性。实验结果表明,采用本文的均压控制策略能够有效降低器件之间的电压差异,获得较好的均压效果,使系统具有较好的稳定性。