脉冲功率装置中混合绝缘结构设计方法

作     者：赵亮 李锐 程杰 邱旭东 喻斌雄 尚蔚 高明珠 ZHAO Liang;LI Rui;CHENG Jie;QIU Xudong;YU Binxiong;SHANG Wei;GAO Mingzhu

作者机构：西北核技术研究所西安710024 西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室西安710049 国防科技大学前沿交叉学科学院长沙410072 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51377135) 

出 版 物：《现代应用物理》 (Modern Applied Physics)

年 卷 期：2022年第13卷第4期

页      码：105-111,118页

摘      要：脉冲功率装置中包括固-液、固-气及固体-真空等多种绝缘方式,涉及的绝缘失效类型包括固体击穿、气体击穿、液体击穿、真空击穿及沿面闪络等。在进行绝缘设计时,不同绝缘失效类型均需考虑。总结并提出了脉冲功率装置中混合绝缘结构的设计方法,基本思想是使混合绝缘结构中不同绝缘形式的可靠度相等。该方法的理论基础有2点:一是描述短脉冲下固、液、气、真空击穿及沿面闪络阈值的统一计算公式;二是描述不同绝缘形式的可靠度计算公式。基于以上2点,给出了脉冲功率装置中绝缘设计的一般步骤:(1)识别混合绝缘结构的潜在失效风险;(2)计算出各绝缘形式50%可靠度所对应的击穿电场强度或沿面闪络电场强度;(3)计算出给定可靠度和寿命下的外施电场;(4)通过仿真获得绝缘结构中关键位置的最大外施电场强度;(5)比较给定外施电场和仿真外施电场,决定是否进行下一步优化。

主 题 词：脉冲功率装置 绝缘设计 可靠度 击穿阈值 寿命 

学科分类：0808[工学-自动化类] 080803[080803] 08[工学] 082701[082701] 0827[工学-食品科学与工程类] 

D　O　I：10.12061/j.issn.2095-6223.2022.040411

馆 藏 号：203117952...