在近十几年的电力电子应用中,IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极晶体管)同时具有MOSFET的栅极电压控制能力以及双极器件BJT的低导通电阻特性,以其近乎理想的大功率开关能力而倍受青睐,发展前景十分广阔。然而IGBT在较为严苛的环境下对于外部干扰的承受能力不足以保证其运行过程的可靠程度,其失效损坏所带来的经济损失非常可观。因此有必要实现IGBT模块故障预测与健康管理技术,通过监测IGBT模块关键参数,在一定程度上对即将要发生的故障实行预测,及时采取措施,实现系统或设备的视情维修,不仅能够有效地减少日常维护费用,而且可避免因IGBT故障所导致的停机事故。基于此现状,论文围绕IGBT模块故障预测技术开展了以下工作:1.通过对IGBT模块内部结构原理与各种工作特性的深入了解,分析了由IGBT可靠性降低引发的失效因素、失效机理,总结出在实际应用中频繁出现的IGBT模块失效模式,并在此基础上针对IGBT模块的状态监测技术进行探讨与比较。2.为了加快IGBT失效进程,提高研究效率,设计并搭建了加速寿命实验平台,通过对IGBT施加过应力,使得IGBT在应力持续冲击下加速老化失效,同时采集性能退化参数用于故障预测。3.由于随机滤波方法利用先验概率获得的递推关系结合当前时刻的观测值来估计系统状态,并更新递推关系,适用于RUL(Remain Useful Lifetime)在线预测以及系统或设备的故障诊断问题。因此本文提出了基于粒子滤波理论的IGBT剩余寿命预测方法,将加速寿命实验采集的原始数据进行预处理,结合指数拟合模型与粒子滤波算法来实现IGBT模块故障预测。