随着功率半导体器件的不断发展与电子电力技术的进步,其可靠性一直是电子科学与技术领域关注的重点。功率循环试验是利用科学假设和失效模型,通过施加超过正常应力水平的加速老化环境来得到待测器件的可靠性信息。在功率循环试验中,通过增加应力来改变器件的工作温度是常用的方法之一。由于VDMOS和IGBT等大功率电子器件通常工作在较大的电流、电压或功率下,这样的工作条件往往会造成半导体器件在工作中产生过高的温度。根据Arrhenius模型,当半导体器件的结温每上升10℃时,器件的寿命会下降一半。因此,对于器件结温的实时测量与控制在功率循环试验中非常重要。目前,在功率循环试验中常用的结温测量方法存在的问题是,仅在待测器件处于降温过程中获取结温,缺少了器件在升温过程中的实时结温测量,这样会导致我们无法实时监测器件在实际工作中的完整结温变化。所以,对于功率循环试验来说仅使用小电流法测温并不可靠。因此,需要开发一种在功率器件导通或关断时均能实时测量并控制结温的方法及相应设备。本论文主要完成了以下研究内容:一、根据功率循环试验中结温实时测量技术的研究背景,指出目前国内外常用测试方法的弊端,针对这些不足之处提出本论文的改进方法和创新点。二、提出功率循环试验设备的设计方案,主要包括结温测量原理、利用Biharmonic插值算法建立器件完整的校温曲线库、功率循环试验设备的具体设计方案以及针对VDMOS和IGBT器件建立三维校温曲线库的方法。三、针对功率循环试验设备的硬件电路部分设计进行说明,包括总体设计思路、功率循环试验平台的搭建,栅压模块电路、功率模块电路、测试模块电路、采集模块电路、FPGA控制板与驱动电路的设计,以及PCB制作部分。四、针对功率循环试验设备的软件部分设计进行说明,包括总体设计思路、FPGA控制与通信系统设计、上位机软件设计。五、展示本论文研发的功率循环试验设备的测试结果,结合技术指标对试验结果进行分析,并对试验设备的准确性进行验证与分析,对该设备在未来发展中的可改进之处进行说明。六、总结本论文所完成的研究内容及成果,对目前的功率循环试验及结温实时测量技术进行分析与展望。