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以功率半导体器件为核心的电力电子技术，在特高压直流输电、高铁、电动汽车、可再生能源发电和5G通信为主要应用场景的新兴行业将振兴我国能源产业格局。然而，随着电力电子装置功率等级、功率密度和动态响应速度的提高，功率半导体器件的可靠性问题严重制约电力电子装置系统安全可靠运行。因此，快速和准确的提取功率半导体器件的状态信息对提高其健康状况监测水平，提升电力电子装置系统可靠性至关重要。
纵观近年来基于电参数提取功率半导体器件的结温信息和老化信息的研究现状，存在以下问题：在实际工况下有效植入电参数的问题，以及导通压降Vce(on)、结温和老化程度之间存在耦合关系问题。基于以上背景，本文提出相应的解决思路：选取易于在线植入的栅极驱动峰值电压VG-peak和导通压降Vce(on)，将其测
量电路和驱动电路集成设计；引入栅极驱动峰值电压VG-peak解耦分析导通压降Vce(on)、结温和老化程度之间的耦合关系的方法，开展多个老化敏感电参数(ASEP)综合评估绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)的健康状况。
在提取IGBT的结温信息方面，通过分析栅极驱动峰值电压VG-peak和导通压降Vce(on)测量结温的原理和影响因素，针对影响因素进行测量电路的优化设计。通过IGBT驱动电路和测量电路集成设计，实现非侵入式植入热敏电参数(TSEP)在线提取结温的方法。为了校准测量电路，使用热电偶提取分立式IGBT的结温。基于设计的测量电路，分别提取对应结温下的小电流导通压降Vce(LOW)、大电流导通压降Vce(HIGH)和栅极驱动峰值电压VG-peak。
在提取IGBT的老化信息方面，以分立式IGBT为研究对象，搭建功率循环加速老化试验平台，采用恒定电流和恒定导通关断时间的老化模式。在IGBT老化过程中，离线状态下提取栅极驱动峰值电压VG-peak、小电流下的导通压降Vce(LOW)和大电流下的导通压降Vce(HIGH)三个老化敏感电参数(ASEP)，通过对比老化前后电参数的变化情况，分析被测IGBT的老化规律。研究结果表明：小电流下的导通压降Vce(LOW)和栅极驱动峰值电压VG-peak的变化趋势不明显；大电流下的导通压降Vce(HIGH)变化趋势明显，其是比较敏感的老化敏感电参数(ASEP)。引入栅极驱动峰值电压VG-peak配合大电流下的导通压降Vce(HIGH)，实现对结温和老化的解耦分析，试验论证该解耦分析方法的可行性，构建多个老化敏感电参数(ASEP)综合评估被测IGBT的健康状况。
纵观近年来基于电参数提取功率半导体器件的结温信息和老化信息的研究现状，存在以下问题：在实际工况下有效植入电参数的问题，以及导通压降Vce(on)、结温和老化程度之间存在耦合关系问题。基于以上背景，本文提出相应的解决思路：选取易于在线植入的栅极驱动峰值电压VG-peak和导通压降Vce(on)，将其测
量电路和驱动电路集成设计；引入栅极驱动峰值电压VG-peak解耦分析导通压降Vce(on)、结温和老化程度之间的耦合关系的方法，开展多个老化敏感电参数(ASEP)综合评估绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)的健康状况。
在提取IGBT的结温信息方面，通过分析栅极驱动峰值电压VG-peak和导通压降Vce(on)测量结温的原理和影响因素，针对影响因素进行测量电路的优化设计。通过IGBT驱动电路和测量电路集成设计，实现非侵入式植入热敏电参数(TSEP)在线提取结温的方法。为了校准测量电路，使用热电偶提取分立式IGBT的结温。基于设计的测量电路，分别提取对应结温下的小电流导通压降Vce(LOW)、大电流导通压降Vce(HIGH)和栅极驱动峰值电压VG-peak。
在提取IGBT的老化信息方面，以分立式IGBT为研究对象，搭建功率循环加速老化试验平台，采用恒定电流和恒定导通关断时间的老化模式。在IGBT老化过程中，离线状态下提取栅极驱动峰值电压VG-peak、小电流下的导通压降Vce(LOW)和大电流下的导通压降Vce(HIGH)三个老化敏感电参数(ASEP)，通过对比老化前后电参数的变化情况，分析被测IGBT的老化规律。研究结果表明：小电流下的导通压降Vce(LOW)和栅极驱动峰值电压VG-peak的变化趋势不明显；大电流下的导通压降Vce(HIGH)变化趋势明显，其是比较敏感的老化敏感电参数(ASEP)。引入栅极驱动峰值电压VG-peak配合大电流下的导通压降Vce(HIGH)，实现对结温和老化的解耦分析，试验论证该解耦分析方法的可行性，构建多个老化敏感电参数(ASEP)综合评估被测IGBT的健康状况。