三相换流器被广泛地应用于各类环境的电子设备中,全面、准确地对其进行健康状态评估与故障诊断是保障系统可靠使用的关键。目前,对三相换流器的故障诊断通常仅在固定温度下进行,且对测试节点与测试信号有一定要求,随着三相换流器向集成化、模块化发展,现有的故障诊断方法更加难以满足要求。因此,考虑测试时的温度影响并通过尽量少的输出特性,得到准确的软故障诊断结果,具有重要的实用价值。本课题以某型号三相换流器为例,通过基于模型的故障诊断方法,开展考虑工作温度影响的测试性设计与软故障诊断方法研究。首先,分析三相换流器的温度特性。建立三相换流器电路仿真模型,通过灵敏度分析确定三相换流器中的关键元器件及其参数,针对关键元器件建立温度特性。建立三相换流器的热仿真模型,结合电路模型和元器件的温度特性进行三相换流器的电热耦合仿真并进行实验验证。其次,基于状态空间模型设计故障诊断观测器。通过状态空间平均的方法建立开关网络的模型,通过传递函数状态空间实现的方法建立控制环路的模型,将元器件的温度特性代入模型,综合得到三相换流器整体的状态空间模型。在此基础上分别考虑鲁棒性和容差边界设计三相换流器的故障检出观测器和故障隔离观测器,用于后续的故障诊断。然后基于测试激励组合对三相换流器软故障诊断策略进行优化。设计三相换流器软故障诊断的总体流程、故障检出逻辑、故障隔离逻辑以及相应的故障诊断评价函数。通过仿真分析测试激励对三相换流器故障诊断的影响,基于上述分析,寻找能够提高三相换流器故障诊断准确率的测试激励组合,对故障诊断策略进行优化。最后,建立三相换流器故障诊断验证平台并利用平台进行实验验证。分别对平台的总体方案、下位机电路和上位机软件平台进行设计和实现。设计三相换流器故障诊断验证实验方案和在三相换流器中注入故障元器件的方法,按照实验方案在不同的环境温度下进行测试,通过实验验证考虑温度影响的三相换流器软故障诊断方法的准确性。