随着半导体技术的发展,功率半导体器件可控性高,对电能的转换能力强的特点在电能转换、风力发电、电动起汽车等新能源方面得到广泛的运用。而如何在电力系统中使用功率半导体组成的电力电子系统,得到更高的电能转换效率、降低电力系统中的能量损耗,从而使电力系统的成本得到降低,这成为现代电力系统研究的重要课题之一。而在这一课题中功率半导体器件本身的物理结构以及参数模型对整个电力系统的影响有着非常重要的作用,因此在电力电子系统的研究中了解功率半导体器件本身物理结构与其物理参数对解决电力系统中的降低系统功率消耗、精准实验仿真、降低使用成本等问题有着非常重要的地位。本文以绝缘栅双极型晶体管(IGBT)为研究对象,对IGBT的基本物理结构、其工作原理以及动态特性进行研究,并在此基础上,着重对IGBT的动态过程中载流子动态、电荷分布和以及影响其动态过程的物理模型参数进行详细的分析。并提出了以Saber软件为基础,MATLAB为辅助工具,结合混沌粒子群优化算法,将IGBT的模型参数看作IGBT动态波形数据的函数,对IGBT实验波形数据与仿真波形数据对比优化的方法,成功有效地提取IGBT的物理参数。本文详细地研究分析了IGBT的各种特性,在此基础上通过分析IGBT导通通关断过程暂态波形,对影响该波形的IGBT模型参数进行分析研究,确定其要提取的模型参数。然后利用Saber能够详细描述IGBT的内部参数模型的优势、MATLAB可以数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真功能,用AIM编程语言建立Saber软件与MATLAB的联合通道,并利用混沌粒子群优化算法实现仿真优化效果实现Saber与MATLAB的联合仿真,搭建联合仿真平台。之后利用实验平台得到的数据导入到联合仿真平台中进行参数提取,最终成功完成对SGL160N60UFD型IGBT的参数进行提取。最后,为了验证参数提取方法的有效性,文中对IGBT带阻感性负载的导通波形以及带阻性负载的导通关断波形进行了验证。验证的结果显示该方法能够对IGBT的模型参数进行有效提取。