近年来,功率变流器越来越广泛地应用于各种需要高可靠性的工业场合中,因此对功率变流器的可靠性也提出了更高的要求。经工业统计数据表明,在功率变流器中,功率器件由于承受着主要的电热冲击而易退化失效,因而故障率最高；而功率器件绝缘栅型双极性晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT),因具有电压控制、输入阻抗高、开关速度快、导通功耗小、电流容量大等诸多优点,在功率器件的应用中占据主导地位。因此,研究IGBT的性能退化并提出相应的退化指标,可以实现在线监测IGBT退化的程度,从而提前制定维修计划或进行在线调整,避免突然的失效带来的经济损失和安全问题,可有效提高功率变流器的可靠性。由于IGBT封装严密,内部的退化程度无法直接监测到,只能通过外部端子的电气量提取退化指标来间接实现退化程度的监测。经过充分的调研发现,现有的退化指标有着或不能在线测得,或受负载电流变化影响,或受结温变化影响等诸多的限制,尚待进一步地改进。基于以上不足,本文提出一种可以在线测得且不受负载电流变化或结温变化影响的新的退化指标——导通电阻。具体工作分为以下三部分：1.基于IGBT的实际工况,分析说明了IGBT一般情况下的退化机理、退化现象和电气特征,为退化指标的提出提供理论依据。然后,结合IGBT导通时的电气模型,经过一系列解耦简化过程,从简化后的模型中提取出退化指标——导通电阻,该退化指标可表征铝金属层和键合线的退化程度,可在线测得,且不受负载电流变化的影响。2.由于提出的退化指标——导通电阻的变化会受到结温变化的影响,因此需要对退化指标进行去结温影响的优化。通过基于电气模型的进一步的仿真分析,得到结温与退化指标的定性关系,同时从模型中提取可在线测得的表征结温变化的结温指标。结合结温指标和结温与退化指标之间的关系,对退化指标进行去结温影响的优化,使其不受结温变化的影响,并提出相应的完整的在线监测方案。3.根据上述理论分析结果和提出的在线监测方案,设计了重复过流冲击实验并搭建了相应的实验平台装置来模拟IGBT的加速的功率循环退化过程。采集到的实验数据,经过一系列数据处理过程得到退化指标和结温指标,然后对退化指标进行去结温影响的优化,用实验结果验证了优化后退化指标及在线监测方法的有效性和可操作性。