现代电子设备的结构与可实现的功能日趋复杂，产品的可靠性也受到更多关注。大量的人力物力被投入到可靠性的实验、测试中，然而所得到的结果仍不理想。虚拟可靠性评估技术基于计算机仿真平台，结合失效物理模型，预计产品在指定的工作环境下，各种潜在故障发生时间，确定薄弱环节，最终确定产品的关键参数、寿命及故障率等可靠性参数。航天电源由于价格昂贵、工作环境很难实验模拟、设计裕量大、寿命长等原因，传统的可靠性设计方法已不适用，而虚拟可靠性评估技术弥补了不足，因此，研究航天电源模块虚拟可靠性评估技术非常迫切。随着电源模块的能量转换密度的不断增大，电源模块内部热电两种物理现象间的影响越来越大，以往独立的电路分析和热分析获得的数据精度已经开始慢慢无法满足设计需求，而航天温度环境更为恶劣，因此研究电源模块的电热耦合仿真方法是十分必要的。本文首先利用基于手册的方法，对电源模块可靠性进行了分析与预计，主要包括可靠性预计、故障模式及影响分析、故障树分析等三方面研究内容，从宏观角度给出航天用高压电源内部电子元器件和产品的可靠性指标。其次，本文阐述了两种常见的电子系统热电耦合仿真建模方法，利用Saber软件建立了电源模块的电路模型，利用Saber电路模型的仿真结果，对电源模块的结构模型进行合理简化，采用ANSYS建立了电源模块的热有限元仿真模型，利用ISight软件将Saber建立的电路模型与ANSYS建立的热有限元模型联系起来，建立了电源模块的电热耦合仿真模型，并用实验进行了上述仿真模型的正确性，并分析了建模误差原因。最后，本文利用基于失效物理的方法对电源模块进行了可靠性分析与预计。针对航天用高压电源模块内部典型元器件在电-热应力条件下，典型焊点、镀通孔在温度循环条件下进行了失效机理分析及可靠性预计，分析并阐述了其典型的失效物理模型。