伴随着时代的发展,绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT）作为新一代大功率开关器件,在众多领域占据着重要位置。但是在风力发电变流器、高铁、新能源汽车等使用环境中,IGBT的故障率居高不下。因此,针对IGBT可靠性及其寿命方面的研究十分必要。本文主要采用功率循环实验对IGBT可靠性方面进行研究,得到过应力情况下IGBT相关电气参数的变化情况,寻找能够反映IGBT运行状态的故障预测量,并进一步分析故障发生的机理,为建立寿命预测模型做好基础。造成IGBT失效的原因众多:过压、过流、高温等因素都会缩短器件的使用寿命。实际环境中,IGBT主要工作在周期性的开关条件下,本课题结合已有研究结论以及器件实际运行工况,设计一台可以同时进行多路IGBT功率循环的实验系统,实现器件在不同功率下工作,并可以通过温度控制策略实现周期性运行。本文主要完成以下几点工作:首先,针对温度控制,包括IGBT的壳温与结温。壳温测量采用目前国际公认的高精度温敏电阻PT100作为温度传感器,实现对IGBT壳温的实时高精度测量。结温部分采用电学参数法测量,通过多方对比,选定IGBT准阈值电压V_pre-_th作为温敏参数,利用其与温度的负线性相关性,并且敏感度良好,便于采集等特点,实现IGBT结温的获取。其次,针对结温获取方面的难点,优化实验控制策略。测量时刻处于IGBT关断过程,需在较短时间内采集准阈值电压的变化情况,即冷响应曲线。由于该过程涉及IGBT的关断特性,需要考虑关断时刻拖尾电流对采集造成的影响。因此,针对该影响在系统设计时便考虑从硬件、软件两方面入手:硬件方面,完善窗口电压采集电路,实现加热电流的快速切断,降低电路中噪声带来的影响;软件方面,通过在不同测试条件下对IGBT关断延时的测量,确定拖尾电流影响时间与功率的对应关系,对采集到的数据进行分析,舍去存在干扰的数据。最后,平台搭建完成并进行IGBT功率循环实验。在不同的设定条件下,将两种型号的六只器件,分为三组进行实验。选取IGBT阈值电压V_th与集电极漏电流I_ces作为监测IGBT老化状态的表征量,最终得出多组实验数据,并根据半导体物理与器件理论分析造成实验现象的原因。本次实验过程及数据结果对IGBT可靠性评估与寿命模型的建立具有一定的参考价值。