摘要：提出表面注入P-top区double RESURF功率器件表面电场和击穿电压解析模型.基于分区求解二维Poisson方程,获得double RESURF表面电场的解析式.借助此模型,研究了器件结构参数对表面电场和电势的影响;计算了漂移区长度和厚度与击穿电压的关系,给出了获得最大击穿电压和最小导通电阻的途径.数值结果,解析结果和试验结果符合较好.

摘要：针对带有栅极场板的绝缘体上硅p型横向双扩散场效应晶体管(SOI-p LDMOS),提出了一种新型表面电场解析模型.相比于传统模型,该模型充分考虑了场板边缘效应对电场分布的影响,验证结果显示新模型能更好地符合Medici数值仿真结果.此外,基于所建立的器件表面电场模型,研究了栅极场板长度(包括多晶硅场板和金属场板)及漂移区掺杂浓度对器件表面电场分布和击穿特性的影响,进而对SOI-p LDMOS进行了优化设计.流片测试表明,所建立的新型表面电场解析模型能够很好地指导器件参数设计,实现了器件耐压和导通电阻的最佳折中.

摘要：克尔效应(Kerr Effect)作为一种电光效应,主要表现为:克尔介质在外加电场作用下,会使得入射到其中的探测光带有外加电场的信息.基于上述原理,设计并搭建了由快脉冲高电压源、YAG激光器、同步控制子系统、被测绝缘子及克尔效应单元、相位差检测子系统构成的真空绝缘子表面电场在线测量实验平台.通过对比性测量,观察到了真空绝缘子沿面带电导致的表面电场畸变现象.并进一步对绝缘子表面电场的畸变进行了时间分辨测量.

摘要：提出具有电阻场板(Resistive field plate,RFP)硅基LDMOS表面电场和击穿电压解析模型。基于求解二维Poisson方程,此模型给出了二维表面电场和电势与器件结构参数和漏偏压关系的解析表达式;计算漂移区长度与击穿电压的关系,提出了一种优化高压器件的有效方法。解析结果与用MEDICI模拟的数值结果吻合较好,验证了模型的准确性,该模型可用于体硅RFPLDMOS的设计优化。

摘要：为确保柔性直流换流阀运行时不发生电晕现象,需要合理设计屏蔽系统,控制表面电场,但是屏蔽系统结构复杂,数值求解存在较大困难。为准确快速地计算表面电场,提出了对称多极子曲面边界元法。通过多极子方法加速基于坐标变换的曲面边界元,提高计算速度减少内存占用。通过镜像法将封闭的阀厅问题转换为多平面对称问题,同时利用多极展开系数的对称关系和紧致二叉树结构,进一步加快计算速度。使用球模型和实际屏蔽系统模型,与有限元方法对比验证了该算法的计算精度;与不同方法比较验证了该算法在计算效率上的提升效果。最后应用该算法研究了±160 kV换流阀屏蔽系统表面电场,地面、墙壁对于屏蔽系统表面电场影响明显,随着距离的减小影响变大。此方法可以快速准确地计算屏蔽系统表面电场,是优化设计的有效工具。

摘要：为了有助于快脉冲功率装置中真空绝缘子的正确设计,避免其沿面闪络,研制了1套基于Kerr效应的可以在线测量快脉冲高电压作用下的真空绝缘子表面电场的电光测量系统。该测量系统由基于Marx发生器和脉冲形成线的快脉冲高电压源(100ns,200～350kV)、基于Nd:YAG倍频脉冲激光器的探测光源(532nm,8ns)、抗强电磁干扰的同步控制系统、被测中空薄壁绝缘子及Kerr效应单元、相位差检测系统(Mach-Zehnder干涉仪)等部分构成。在分析了快脉冲高电压作用下在线测量的必要性后介绍了该测量系统各部分的组成、工作原理、运行参数及初步实验结果。

摘要：绝缘子表面电荷积聚及其引起的表面电场分布畸变是导致绝缘子表面闪络电压低的主要原因。对绝缘子表面电场及电荷分布进行测量有助于正确地设计绝缘子。为此,在阅读大量相关文献及进行技术调研的基础上,结合作者目前正在进行的研究,对绝缘子表面电场及电荷的测量技术进行了综述。首先简要分析了绝缘子表面电荷的来源(场致发射、局部放电、固体介质夹层极化、电导率分布不均匀或非线性、表面金属微粒等),然后详细介绍了几种绝缘子表面电荷及电场的测量技术,包括静电探头法(有源静电探头和无源静电探头)、粉尘图法、电光法(克尔效应和普克尔斯效应),最后分析了这几种方法的优缺点。

摘要：针对3DK9开关晶体管在应用中出现表面漏电失效的具体案例进行分析研究。该器件的设计在基极场板边缘处同时出现金属化台阶和表面尖峰电场,这是影响器件可靠性的重要因素。针对原器件结构的缺陷,提出了一种新的器件结构,即采用结终端扩展技术代替基极场板。新结构不仅大大降低了表面尖峰电场,而且避免了金属化台阶与高电场出现在同一区域的情况,从而提高了器件可靠性。

摘要：绝缘子是直流输电换流阀塔的重要组成部分,针对绝缘子的分析对于换流阀塔的设计具有重要意义。文中考虑支柱绝缘子的换流阀屏蔽系统的表面电场分布,提出了基于积分方程的场域元与边界元耦合的计算方法。将场域元法与边界元法耦合,共同模拟考虑支柱绝缘子的换流阀屏蔽系统。通过与二维有限元算法的对比,验证了算法的正确性。建立不同情况下的换流阀屏蔽系统模型,采用耦合算法对其进行分析,得出了考虑绝缘子前后屏蔽系统的电场分布以及绝缘子内部的电场分布,提高了计算精度,拓展了传统边界元算法的应用范围。

摘要：简介了利用新型光纤传感器在实验室及运行的输电线路上所作的330kV绝缘操作杆沿面电场强度及电压分布的试验结果，为绝缘操作杆的结构设计和研究有效的试验方法提供了可靠的实测数据．