方波电压高频与高dv/dt耦合作用下封装绝缘界面放电特性及绝缘寿命分析

Interfacial Discharge Characteristics and Insulation Life Analysis of Package Insulation Under Square Voltage Coupled With High Frequency and Steep dv/dt

Wei Wang · Qingmin Li · Daocheng Lu · Yujie Tang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月

方波电压的高频特性及高电压变化率（dv/dt）是电力电子器件直接键合铜（DBC）基板界面放电（ID）的主要原因。本文搭建了DBC基板陶瓷、金属层与硅胶交界处的高频局部放电测试系统，提出了一种能够屏蔽强电磁干扰（EMI）的局部放电测量方法。研究结果表明，当电压上升时间从500 ns缩短至100 ns时，界面放电起始电压（IDIV）提高了13.8%，且该起始电压几乎与频率无关；其次，随着上升时间的缩短，初始放电相位逐渐提前，平均放电幅值和最大放电幅值逐渐增大，放电次数逐渐减少；当频率从10 kHz升...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于高频方波电压下封装绝缘界面放电特性的研究具有重要的工程应用价值。随着我司光伏逆变器和储能变流器向高频化、高功率密度方向发展，功率器件面临的电压应力日益严峻，特别是碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽禁带器件的应用使得开关频率提升至数十kHz，dv/dt可达数十V/...