功率半导体器件作为功率变流器的核心部件之一,被广泛运用于混合动力汽车、可再生能源和航空航天等领域。电力电子设备或系统的失效可导致不正常运行、停机、崩溃等。对人员安全可能产生巨大威胁,对经济可能造成巨大损失。对于功率半导体器件,其失效可以分为封装级失效和芯片级失效。封装级失效主要因材料疲劳失效造成的,主要有键合线脱落与键脚开裂,焊料层空洞和开裂,铝金属重构等。芯片级失效与半导体物理相关,主要有因热击穿造成的短路和断路,闩锁效应,电子迁移等。这些失效形式与器件结温有着重要关系。特别是对于风力发电系统,通过变流器传输能量,但由于风能的不稳定,风力发电功率波动较大,因此造成IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor-IGBT）结温波动较大。同时,由于IGBT材料热膨胀系数不一致,在一段时间后,容易使得IGBT键合线脱落和焊料层老化。工业经验表明,在变流器系统失效当中,功率半导体器件占超过31%。然而,温度的影响因素占器件失效的61%。所以,温度控制和热管理成为了越来越关心的问题。根据功率变换器经验表明,对于改善运行可靠性和减少系统维修成本,温度监测是一个很有效的方式。本文提出了一种基于短路电流组合方式的IGBT结温测量方法。在正常的母线电压下,通过两个特定的门极驱动电压,测得的两个短路电流值通过数学的方式消去老化的影响,从而获得新的TSEP（temperature-sensitive electrical parameter-TSEP）,该TSEP只与温度有关,与老化无关,因此使得IGBT结温测量更加准确。本文主要的工作如下:首先,介绍了IGBT模块的结构,分析了可以通过电气参数反映器件温度的可能性和IGBT模块老化引起键合线等效电阻变化对短路电流大小的影响。同时分析了各影响因素对短路电流的影响。因此提出了基于短路电流组合方式消除老化影响的IGBT结温测量方法。其次,基于短路电流的公式,详细介绍了基于短路电流组合方式的特征量V₀的推导,从理论上解释了该特征量V₀与IGBT模块老化的关系。为了实现特征量V₀的在线监测,分析了特征量V₀的参数选择,并介绍了在实际运用中特征量V₀的测量。为了实现在变流器中的运用,以单相逆变器和三相逆变器为例介绍了在变流器正常工作中如何进行短路测试,并对短路测试对单相逆变器的影响进行了说明。同时设计了通过剪键合线的方式模拟IGBT模块老化,并搭建了短路测试平台。最后,通过实验的方式验证了本文提出的特征量V₀是否受老化影响。设计了可调驱动电路进行短路测试。在短路测试实验平台上,在不同老化状态下,测量不同温度的短路电流,验证了各影响因素对短路电流的影响,证实了本文提出的特征量V₀结温测量方式的正确性。在单相逆变器中,每个周期进行一次短路测试,验证了变流器输出性能不受短路测试影响。同时对特征量V₀作为温敏电参数进行了分析,并与现有的温敏电参数从温度灵敏度、温度灵敏率、是否受老化影响和在线监测方面进行了比较。