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2022 年 2 月 电 工 技 术 学 报 Vol.37 No. 3
第 37 卷第 3 期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Feb. 2022
DOI: 10.19595/ki.1000-6753.tces.210049
功率器件高电压封装用复合电介质灌封材料研究
1 2 1 3 4
李俊杰 梅云辉 梁 玉 唐新灵 陆国权
(1. 天津大学材料科学与工程学院 天津 300350 2. 天津工业大学电气工程学院 天津 300387
3. 先进输电技术国家重点实验室(全球能源互联网研究院有限公司) 北京 102209
4. 美国弗吉尼亚理工大学电气与计算机工程系 黑堡 弗吉尼亚州 24061 )
摘要 封装绝缘材料是电力电子器件中最主要的绝缘组件,它的特性决定了高电压功率器件
的适用性。该文提出了一种添加纳米级颗粒碳化硅的硅凝胶复合电介质材料,该新型硅凝胶基复
合电介质材料具有显著的非线性电导特性,文中首先研究了其中碳化硅填充颗粒的掺杂比例和服
役工作温度对其直流电导特性的影响规律。随后,采用制备的新型硅凝胶基复合电介质研制了耐
高电压的封装功率模块并进行了局部放电测试实验。实验结果确认了提出的新型复合电介质对于
功率模块封装的绝缘耐受电压具有明显改善效果。60%碳化硅颗粒填充比例下,该复合电介质可
显著降低功率模块内部电场强度。其中,模块局部放电起始电压可提升 42.03% 。最后,本文还验
证了该新型复合电介质材料的热氧老化抗性及抗温度冲击可靠性。
关键词:高电压绝缘 局部放电 功率模块 非线性电导 碳化硅封装
中图分类号:TM215.92
Study on Composite Dielectric Encapsulation Materials for
High Voltage Power Device Packaging
Li Junjie 1 Mei Yunhui2 Liang Yu 1 Tang Xinling3 Lu Guoquan4
(1. School of Materials Science and Engineering Tianjin University Tianjin 300350 China
2. School of Electrical Engineering Tiangong University Tianjin 300387 China
3. State Key Laboratory of Advanced Power Transmission Technology Global Energy Interconnection
Research Institute Co. Ltd Beijing 102209 China
4. Bradley Department of Electrical and Computer Engineering Virginia Tech University
AV Blacksburj 24061 USA )
Abstract The packaging insulation material is the most important part in power electronic devi
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