由于IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)模块存在不同潜在缺陷,长期功率、温度冲击会造成不同模块之间疲劳积累及退化方向的差异,导致不同IGBT之间温度不平衡,进而加剧其电热性能退化。IGBT作为变流系统的核心部件,其能否可靠工作影响着整个系统的稳定性。因此,研究IGBT模块温度与电参数之间关系及其准在线试验系统,具有重要的理论意义和实用价值。为了控制和检测IGBT模块电参数及温度,设计了IGBT模块电参数可调控的三相逆变试验系统与IGBT模块温度控制及采集系统。首先,建立IGBT模块平均功率计算模型,挖掘影响其温度的关键电参数(集射极电压、集电极电流、开关频率及驱动死区时间),并通过恒温箱单脉冲试验、电应力加热试验及Ansys有限元仿真等方式进一步对所选取的电参数进行验证分析,为三相逆变试验系统的设计提供方向。其次,设计并搭建IGBT模块功率可调控的三相逆变试验系统,结合DDS(直接数字频率合成)与FPGA(现场可编程逻辑阵列)技术,对三相逆变电路的IGBT门极驱动系统进行研发,实现对IGBT模块变频、定宽及死区时间的驱动控制。再次,设计并搭建IGBT模块结温、壳温的实时采集系统,能实现壳温上、下限可调的IGBT模块温度循环冲击试验。最后,对试验所得数据进行处理,研究集电极电流与模块温度的关系、开关频率与模块温度的关系、结温-壳温关系、功耗-壳温关系及死区时间-壳温关系。试验结果表明,所研发的试验系统可以实现对IGBT模块关键电参数的检测、壳温和结温的采集和控制,达到预定功能,为研究变流系统中IGBT模块温度与电参数之间的关系及协调实际应用中IGBT模块电参数与结温裕量关系提供有力的硬件支持。