本文主要对绝缘栅双极晶体管(IGBT)的特性及其在大功率固态调制器中的应用进行了研究。通过分析、试验和软件模拟，对比了不同工艺、封装形式的IGBT产品作为高压脉冲开关的表现，选择了NPT型单管封装IGBT作为调制器的开关元件。针对实践中使用的具体器件，详细推导分析了IGBT工作时内部的半导体物理过程，并且建立了基于MAST语言的器件物理模型。分析了不同拓扑结构的可行性，选择了合理的调制器主电路形式。针对速调管负载在波形和快速保护等方面的要求，分别设计了IGBT开关模块以及相关的驱动和保护等电路，并完成了电路的安装和调试，形成一台能够用于速调管测试的调制器，其性能达到设计的预期要求。针对在高压条件下难于测量的开关暂态过程，在SABER软件平台上开展了IGBT开关模块工作过程的有关仿真研究。重点分析了均压网络、分布参数、元件离散性等因素对调制器输出特性的影响；对开关过程产生的功率损耗进行了定量计算。对打火过程中，造成IGBT损坏的几种损坏机制进行了仿真分析并提出了相应的解决办法。通过以上工作，提出了基于IGBT的固态脉冲调制器的设计方法和建模分析方法，据此获得的试验结果和仿真结果有较好的一致性。