随着太阳能光伏发电、风力发电等新能源技术的发展和应用,对功率变换器功能和可靠性提出了更高的需求,例如传统的DC-DC变换器已经不能很好的适应新能源发电中高增益的要求。近年来,二次型DC-DC变换器因高增益、结构简单,在新能源发电中得到了广泛的应用。与传统DC-DC变换器一样,二次型DC-DC变换器只需一个功率开关,但可以实现二次电压增益,扩大了输入输出转换范围。然而,二次型DC-DC变换器比传统DC-DC变换器的功率器件会承受更高的电压和工作温度,可靠性差,是极易发生故障的元件。因此,对其进行状态监测和故障诊断具有重要的意义。为提高二次型DC-DC变换器的可靠性出发,本文开展二次型DC-DC变换器功率器件的在线状态监测方法和故障诊断方法研究,主要内容如下:（1）分析了二次型DC-DC变换器工作原理和特性,从复杂程度、体积和转换效率等方面与常见DC-DC变换器进行了对比,指出了优点。以CCM-CCM模式的二次型Boost变换器为例,计算了二次型Boost变换器功率器件损耗和进行了结温仿真,指出了相比于传统的Boost变换器,功率器件损耗和结温增加较大,失效率较高,指出了功率损耗与占空比、负载电阻和电源电压的关系。利用PLECS平台,建立了模型,给出了仿真结果。（2）IGBT器件因能承受较大的电压电流应力,在二次型DC-DC变换器中较为常用。在DC-DC变换器中以IGBT器件为例,开展了基于开关管导通压降的状态监测研究。先分析了IGBT器件的失效机理,从物理角度指出了饱和压降的伏安特性与温敏特性,研究了集电极电流IC—饱和压降UCEsat—结温Tj的三维关系。然后在DC-DC变换器中通过获取当前时刻IGBT器件的导通压降与相同条件下正常IGBT器件的饱和压降发生变化的情况来反映其性能退化状态。（3）针对二次型DC-DC变换器中功率开关管和功率二极管,设计了一种能快速在线诊断出开关管和二极管发生短路或开路的故障诊断方法。该方法通过深入研究开关管和二极管故障时和正常运行时的电压电流信号的不同,选取变换器中易提取的特征电学量电感电压和PWM信号作为故障诊断信号,利用简单的逻辑组合能正确判断出发生故障的类型。并给出了测试结果,验证了所提在线故障诊断方法的有效性和可行性。