脉冲功率装置中混合绝缘结构设计方法

赵亮; 李锐; 程杰; 邱旭东; 喻斌雄; 尚蔚; 高明珠

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脉冲功率装置中混合绝缘结构设计方法

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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。

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来源
《现代应用物理》 |2022年第4期|105-111|共8页
作者
赵亮; 李锐; 程杰; 邱旭东; 喻斌雄; 尚蔚; 高明珠;
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作者单位

西北核技术研究所;

西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室;

国防科技大学前沿交叉学科学院;

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正文语种 chi
中图分类高电压绝缘技术;高压倍加器;
关键词
脉冲功率装置; 绝缘设计; 可靠度; 击穿阈值; 寿命;

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