功率变流装置作为新能源电力系统的主要组成部分,其可靠性问题倍受业界关注。绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Biopolar Tranistor,IGBT）作为功率变流装置的核心部件,因其开关速度快、损耗小、驱动电流小、控制电路简单等优点被广泛应用。然而,IGBT模块的工作环境通常较为恶劣,其热可靠性决定了整体系统能否稳定运行。温敏电参数法（Temperature Sensitive Electrical Parameter,TSEP）作为热可靠性监测的主流方法之一,主要通过监测IGBT芯片开关过程中的各类暂、稳态温敏电参数以达到实时监测模块结温的效果。但各温敏电参数间温度特性存在差异,且均受到不同耦合因素的影响,进而导致估计误差。与此同时,多芯片IGBT模块因其结构与封装分布导致模块内部温度分布不均匀,进一步增加了对其可靠性监测的难度。因此,本文从研究IGBT模块的开关特性入手,分析了各类温敏电参数的温敏特性及耦合因素,提出了一种更精确的IGBT模块结温提取方法;同时研究了多芯片IGBT模块的工作温度分布及机理,并提出了一种键合线老化损伤定位方法。主要研究内容如下:1.首先介绍了IGBT模块的结构,输出特性与开关特性,随后分析了几种常见的温敏电参数及其影响因素。其次描述了IGBT模块老化损伤的几种常见类型及发生机理,最后分析出各类老化损伤对模块与温敏电参数造成的耦合影响。2.首先研究了饱和电压的温敏特性优势及各类影响因素,随后介绍了人工神经网络算法的基础理论,并提出利用其优秀的非线性问题处理能力解决饱和电压因通态电流变化与模块老化损伤所造成温度特性变化问题,其次提出使用米勒平台电压作为共同输入量,增加了模型的可靠性。最后通过搭建实验平台,获取训练神经网络的数据训练集,将训练完成后的神经网络模型与常规的数学拟合模型进行误差对比,验证了本文所构建的神经网络模型即使模块发生了老化损伤,仍可以保证较高精度的提取模块结温。3.首先分析了多芯片IGBT模块的结构及工作原理,并在此基础上对其建立了有限元模型,研究了模块的热分布规律。随后通过研究串、并联芯片的等效电路,提出了一种可定位发生键合老化损伤芯片的可靠性监测方法。最后,通过搭建红外测温平台与测试平台,验证了热分布模型的准确性及所述损伤监测方法的可行性。