悬浮斩波器作为磁浮列车悬浮控制系统的核心驱动装置,其能否可靠的运行直接影响整车的性能。本文以中低速磁浮列车为背景,将悬浮斩波器IGBT模块的寿命预测作为研究目标,重点研究IGBT模块的失效机理、结温估计和寿命预测问题。主要研究内容如下:1、分析了悬浮斩波器IGBT模块的运行工况和外部环境,给出了其可靠性低的原因。在阐述IGBT模块多层封装结构的基础上,分别从封装级和芯片级两个方面进行了失效机理分析。2、建立了 IGBT模块的电热耦合模型,并且根据器件的数据手册和悬浮斩波器测温实验实现了模型的参量化,通过对悬浮斩波器的有限元热仿真验证了所建电热模型的准确性。3、应用基于解析的寿命模型对悬浮斩波器IGBT模块进行了寿命预测。结合悬浮斩波器实测电流剖面得到的结温剖面,通过损伤线性累积和雨流算法计数统计,采用Norris-Landzberg模型对IGBT寿命进行了预测。4、根据焊料的应力-应变特性、本构方程和Clech算法建立了能量法物理寿命模型。对于得到的结温剖面,应用基于能量法的物理寿命模型对IGBT的寿命预测结果约为23年。从蠕变的角度对两类寿命模型进行了比较分析,并给出了各自的适用范围。5、最后,分析了风扇非正常工作、散热器尺寸、电流冲击和使用碳化硅器件替代IGBT模块等因素对结温的影响,并且研究了列车不同运行工况对IGBT模块寿命的影响,进而为悬浮斩波器的运行维护提出了建议。