国防、航空航天、新能源汽车以及日常生产等各个领域都离不开电机驱动系统,作为系统核心的电机驱动器也一直是关注的焦点之一。由于电机驱动器小型化和高功率密度化的发展趋势,其整体设计面临散热、电磁兼容、绝缘等问题。其中,散热不良引起的热故障是主要的故障模式之一,严重影响着高功率密度电机驱动系统的可靠性。所以,本文对电机驱动器的热分析及散热优化问题进行研究,针对电机驱动器的热传导机理、散热能力影响因素、热-结构改进措施以及基于散热器的散热优化进行研究分析,在此基础上改进传统电机驱动器结构,建立良好散热方案。论文主要研究工作如下:（1）以简化的高功率密度电机驱动器为研究对象,建立功率器件的功率损耗数学模型并验证其可行性,基于功率损耗数学模型对整体PCB板建立较为精确的热模型,选取两种典型工况对热模型进行热仿真和热分析,搭建基于电机驱动器的实验测试平台对仿真结果进行实验验证,得到电机驱动器的热源分布情况,用于指导后续热-结构改进措施和基于散热器的散热优化方案。（2）分析芯片级、板级以及系统级的电机驱动器散热能力影响因素,通过热仿真和实验探究各影响因素与驱动器散热能力的关系并进行验证,基于上述热分析提出电机驱动器的热-结构改进措施并进行仿真和实验验证。仿真和实验结果表明,本文提出的热-结构改进措施能合理分配电机驱动器的热量,并同时提高电机驱动器的功率密度和散热能力。（3）以提高电机驱动器的热可靠性为目标,单独针对功率器件进行基于散热器的散热优化,通过各类型散热器对改进后电机驱动器散热效果的分析,选取针柱状散热器与风冷相结合的散热方式,并将遗传算法与散热器结构优化问题相结合,得到最优散热器结构并进行仿真和实验验证。仿真及实验结果表明,电机驱动器的散热优化方案在提高驱动器功率密度的同时,也有效提高了驱动器的散热性能。本文的研究内容有助于对电机驱动器的热分析及散热优化进行全面系统的认识,采用的热仿真分析方法可以为其它电子电路PCB的散热分析提供一定的参考依据,所提出的热-结构改进措施和基于散热器的散热优化方案对高功率密度电机驱动器的设计具有指导意义。