36kV电子束轰击炉高压直流开关电源设计

针对高压直流开关电源变压器绝缘易被击穿和输入并联输出串联电源拓扑输出电压纹波大、精度低的问题,提出了改变变压器绕组布局结构的分段式绕制方法和一种数字化错相控制策略。首先,详细给出了分段式变压器的绕制结构和设计方法;其次,基于所建立的占空比与输出电压的数学模型,给出了错相控制策略中最小纹波因数下的占空比设计原则,并对纹波因数进行了定量分析;最后,绕制了分段式高频高压变压器样品,研制了36kV/10A电子束轰击炉电源的样机。实验结果表明:变压器分段式绕制方法降低了副边绕组的层间电场强度,进而可降低变压器绝缘等级,防止变压器绝缘击穿;所提出的错相控制策略可把输出电压纹波由23.2%降低到3.5%。总体来说,所提出的方法和策略提高了36kV电子束轰击炉高压直流开关电源的功率密度和稳定性。     

一起高压电动机的故障及应急处理

本文分析了一起高压电动机绕组绝缘击穿的原因，提出了改进RC阻容吸收装置接线及高压电动机应急处理的方法。     

高压交流电机定子绕组绝缘方法研究

针对高压电机定子绕组的故障原因进行分析,提出了一种提高匝间绝缘的击穿强度及抗褶裂的方法,详细介绍了电机定子的故障原因,绕组绝缘的方法和绝缘的热击穿性对性能的影响。通过试验手段可以证明此方法的有效性和可操作性。它能够使电机的各项性能得到明显的提高,使绝缘的故障率降低,使用周期延长,具有很高的应用价值。     

浸气型组合绝缘脉冲击穿场强之研究

本文通过实验,研讨了浸气型组合绝缘脈冲击穿的机理以及提高其脉冲击穿场强的途径,来克服浸气型组合绝缘的脉冲击穿场强特别低的致命弱点。首先,采用球对球电极进行实验,结果表明:如果用高击穿场强、高耐游离性能的固体材料——例如涤纶薄膜,当组合绝缘的薄弱部分——空气发生游离或部分击穿时,固体材料对部分击穿的进一步发展起了显著的拦阻效应,即组合绝缘整体并不紧接着击穿。其次,用电缆模型进行实验,证明采用高击穿场强、高耐游离性能的固体材料可以提高浸气型组合绝缘的径向脈冲击穿场强。但是可能引起轴向移滑放电。因而,在径向击穿场强与轴向击穿场强得到适当配合时,才可以全面地提高浸气型充气电缆的脈冲击穿场强。     

金属材料表面二次冶金对电击穿的影响

研究了合金真空击穿后,表面二次冶金过程及表面熔化层的显微组织对真空电击穿的影响．介绍了真空击穿的实验过程,测定了ＣｕＣｒ５０、真空Ｃｕ、４０Ｃｒ及ＣｒＣｕ５０中添加ＷＣ等合金的耐电压强度Ｅｂ,并对ＣｕＣｒ５０合金一次击穿和经１００次击穿后的表面组织进行了观察．研究结果表明：材料的首击穿具有选择性,电击穿老炼是电弧作用下表面发生二次冶金的过程,在ＣｕＣｒ合金中添加ＷＣ提高了Ｃｒ相的耐电压强度．     

基区调变晶体管的“交叉点击穿”

本文研究了基区调变晶体管的电击穿现象,提出了描述这种电击穿的“交叉点击穿”理论方法,并应用这个理论方法计算了集成电路中横向PNP管的交叉点雪崩击穿电压,理论值与实验值符合得相当好。     

高原用高压发电机定子绕组绝缘结构设计应用

介绍了高原用高压发电机定子绕组匝间绝缘、对地绝缘结构设计以及防晕措施,并成功应用于海拔4300m、电压10500V、容量为2875kVA的JFG高压三相同步发电机上。为高原用高压发电机定子绕组绝缘结构设计提供了借鉴和思路。     

提高静电加速器击穿电压方法分析

从高压电极与钢筒尺寸的选择，绝缘气体的成份和压力，高压电极的光洁度，绝缘支柱的层压式结构等4个方面，分析了提高静电加速器击穿电压的方法，给出了相关数据和关系曲线。     

直流特高压设备绝缘系统在复合电场作用下的击穿机理

该研究针对油纸绝缘结构在复合电场作用下的击穿机理进行深入的研究,目标是提出特高压油纸绝缘结构复合电场的计算方法,对实现我国特高压换流变压器的国产化提供有力的支撑。在前期工作中,取得了一下阶段性成果:(1)研究了单层及双层油纸介质在常温及温度梯度下的空间电荷分布以及电场畸变特性。同时,建立了空间电荷注入、迁移和聚集的数值仿真模型,可以成功地模拟油纸结构中的电荷和电场分布特性。(2)针对换流变出线结构的电场分布进行了计算分析。研究了交直流及极性反转下的电场分布特性,屏障结构(包括屏障的罩入深度、位置、油隙间距、油浸纸筒厚度及层数等)对电场分布的影响。对出线结构进行了优化,完成了400 k V出线结构的初步设计。(3)测量了油纸结构在交、直流复合电压以及预加电压作用下的击穿特性,结果表明空间电荷特性可以对击穿强度产生显著的影响。同时,掌握了交直流复合电压下油纸绝缘结构的局部放电特性。166科技资讯SCIENCETECHNOLOGY INFORMATION     

一种可用于高电压的新型环保干式变压器

介绍了一种可用于高电压的新型环保干式变压器的结构组成.这种变压器的结构特点是采用高压电力电缆作为变压器绕组,省去了绝缘油.通过对其温升、电场分布、暂态电压特性、短路阻抗、负载损耗等基本特性的分析认为,与传统变压器相比,这种变压器具有电压等级高、容量大、阻燃不爆、环保性能好、线路损耗小、绝缘强度高、结构简单等优点.     

基于衬底偏压电场调制的高压器件新结构及耐压模型

提出一种基于衬底偏压电场调制的薄层硅基LDMOS高压器件新结构,称为SB LDMOS.通过在高阻P型衬底背面注入N~+薄层,衬底反偏电压的电场调制作用重新分配体内电场,纵向漏端电压由源端和漏端下两个衬底PN结分担,器件的击穿特性显著改善.求解漂移区电势的二维Poisson方程,获得表面电场和击穿电压的解析式,研究器件结构参数对表面电场和击穿电压的影响.仿真结果表明,与埋层LDMOS相比,SB LDMOS击穿电压提高63%.     

VDMOS结构击穿电压的设计与分析

本文引用了附加有浮动电位保护环和场板的ＶＤＭＯＳ结构击穿电压的解析表达式,描述了浮动电位保护环和场板效应的对穿通击穿电压的改进,经比较,理论结果与测量数据有较好的一致性。     

新型4H-SiC肖特基二极管的仿真与分析

设计了斜面结构碳化硅肖特基二极管(4H-SiC SBD)并且在器件中加入场环结构,通过基于半导体物理理论的计算机辅助设计软件(Silvaco-TCAD)分析计算了常规结构和新结构SiC-SBD器件的V-I特性、击穿电压、温度热学分布。对比计算结果,可知新结构SiC-SBD器件击穿电压提高至2300V,导通电阻减小,温度热学分布明显优于常规结构SiC-SBD器件。     

SOI RESURF器件高压互连线效应的二维解析模型

高压互连线效应是影响集成功率器件性能的重要因素之一.首先提出一个高压互连线效应对SOI横向高压器件的漂移区电势和电场分布影响的二维解析模型,进而得到漂移区在不完全耗尽和完全耗尽情况下的器件击穿电压解析表达式,而后利用所建立的模型,研究器件结构参数对击穿特性的影响规律,定量揭示在高压互连线作用下器件击穿多生在阳极PN结的物理本质,指出通过优化场氧厚度可以弱化高压互连线对器件击穿的负面影响,并给出用于指导设计的理论公式.模型的正确性通过半导体二维器件仿真软件MEDICI进行了验证.     

部分重叠双栅MOSFET特性的研究

研究一种具有部分重叠双栅结构MOSFET器件模型,并将其与类似的分裂双栅结构MOSFET及普通栅结构MOSFET器件进行比较,利用MEDICI软件对该结构进行仿真.通过仿真可知:部分重叠双栅MOSFET器件通过沟道电场的调节,可降低短沟效应和等效栅电容、提高击穿电压,跨导可由栅压调节,阈值电压随沟道缩短而下降的变化率在文中讨论的3种结构中最小.     

降场层对SOI LDMOS击穿特性的影响

借助二维器件仿真软件MEDICI对double RESURF（双重降低表面电场）SOI LDMOS进行了深入研究,分析了降场层的浓度、长度、深度等参数的变化对器件击穿特性的影响.结果表明,无论是降场层浓度、长度还是深度,都存在优值,通过优化这些参数,击穿电压由单RESURF结构的222 V提高到double RESURF结构的236 V,而相应的漂移区浓度由6×1015 cm-3提高到9×1015 cm-3,减小了器件导通电阻.降场层的存在缓解了器件耐压与导通电阻的矛盾关系.     

对接沟道NMOS结构击穿特性的二维数值分析

对VDMOS－NMOS兼容集成结构击穿时的电场特性进行了二维数值模拟,模拟结果分析表明：在适当的器件几何尺寸与制造工艺条件下,对接NMOS的对接区域对VDMOS－NMOS兼容结构的击穿特性影响很小,对接沟道NMOS结构可以较好地实现VDMOSFET与p阱NMOS电路的兼容集成．同时通过原理性实验对模拟结果进行了验证．     

多层绝缘结构击穿电压的提高

本文通过理论上分析，结合作者多年的实践经验，认为“多层绝缘结构击穿电压的 提高”，对解决油浸电力电缆、电缆头、电容器等多层电介质绝缘问题提供新的设计方案．     

平面型电力电子器件场环终端的优化设计与试验研究

对平面型电力电子器件场环终端进行了优化设计与试验研究，提出了用混合因子Ｍｘ（载流子密度与固定电荷密度之比）作为判断理想耗尽区近似是否合理的指标，采用零场强度边界判定法，开发出能在３８６型或４８６型微机上进行模拟器件反偏状况的优化设计程序，根据设计结果制作了几种不同结构的场环器件，以测量其实际耐压，单结在１ｋＶ左右，改进后的方案用于高压ＳＩＴＨ器件的研制，耐压在１．２ｋＶ左右，最高可达１．５ｋＶ。     

SiO_2对(Sr,Bi,Si,Ta)掺杂的TiO_2基压敏陶瓷电性能的影响

研究SiO2对(Sr,Bi,Si,Ta)掺杂的TiO2基压敏陶瓷的压敏特性、电容特性及晶粒半导化的影响,发现按照配方TiO2+0.3%(SrCO3+Bi2O3)+0.075%Ta2O5+0.3%SiO2配制的样品具有最低的压敏电压、最大的相对介电常数及最小的晶粒电阻。