随着近年来可再生能源、水上航母和航天建设等关键安全可靠性领域的不断发展,对开关电源装置的可靠性越来越重视。功率器件是开关电源装置中最容易损伤老化的部件之一,一旦由于功率器件产生的不可预料的开关电源的失效故障,将造成不可预计的经济损失。为了提高功率器件的使用寿命和可靠性,对开关电源装置中功率器件的老化失效特性及状态监测方法研究成为研究热点。其中,功率MOSFET器件因为低导通电阻、驱动耗散功率小、开关速度快、便于集成等特点被广泛的运用于航母、航天等相关领域的开关电源装置中。为此,本文将围绕开关电源装置中功率MOSFET的老化失效特征和可靠性进行研究,分别从电热模型的建立、老化特征失效仿真分析、状态特征量的提取和状态监测的方法等方面进行展开研究,具体工作如下:（1）建立精确快速功率MOSFET器件的电热仿真模型及可靠性仿真。首先,基于SABER仿真平台建立了器件电气行为模型,获取电网络参数;然后,基于MOSFET各层材料的导热特性,建立了反映器件热特性的Cauer热网络模型,并通过Datasheet热阻抗曲线提取其热网络参数;在上述电热特性模型的基础上,键合线老化特征仿真表明随着导通电阻增大,器件安全可靠运行特性下降;通过搭建Buck电路进行焊料层老化特性仿真,研究表明MOSFET开关过程结温会出现波动,器件将承受较大的温度应力,导致热阻变大,使MOSFET器件使用可靠性降低。（2）设计了一台用于功率MOSFET器件加速老化的功率循环老化试验台,给出了具体主电路老化方案和老化控制方案,实现对多个功率器件同时加速老化。同时,根据键合线和焊料层老化特征仿真,针对功率MOSFET器件选取导通电阻、热阻作为器件老化特征参量:一是以导通电阻为研究对象,概述了不同老化状态、漏-源极电流、门极驱动电压和结温下器件对导通电阻的影响变化;二是以热阻为研究对象,给出其随老化的变化规律。（3）针对键合线及其连接部分的状态监测采用直接导通电阻监测方法能够准确测量导通电阻的变化量;基于变换器的广义输出特性如Buck变换器输出暂态电压峰值、Boost变换器频率响应均能够间接实现内部MOSFET健康状态监测;针对MOSFET焊料层疲劳的状态监测主要为基于结温的降温曲线热网络参数的辨识。两种失效模式的监测对全面辨识器件乃至电源装置的健康状态至关重要,能够一定程度上保证器件温度工作在安全工作区降低失效风险,进而使整个电源装置稳定可靠运行。