界面缺陷及老化状态下电力电子器件封装绝缘应力波检测与分析

摘要

电力电子器件在运行过程中会产生应力波,该信号可以表征器件的内部信息和工作状态,可用于器件的在线监测。该文首先从测量绝缘内部空间电荷的电声脉冲法原理出发,从封装绝缘的角度对脉冲边沿时刻应力波的形成机理进行了深入探讨,发现绝缘材料中空间电荷在脉冲边沿处的振动可能是应力波的发射源之一。在此基础上,设置具有单一的界面缺陷和老化缺陷的试样,进行脉冲边沿时刻的应力波检测,并将其与正常状态下的应力波进行对比,探究不同缺陷类型对应力波参数的影响。结果显示,界面缺陷会使得应力波在高频处产生新的峰,而老化缺陷则会导致应力波的频域分量向低频处集中,不同的缺陷类型与应力波的时域和频域检测结果存在良好的对应关系。该研究可为建立电力电子器件缺陷状态与应力波参数之间的关联关系奠定基础。