压接型IGBT子模组在关断过程中的电场瞬态特性分析与调控

封装绝缘问题是压接型IGBT器件研制过程中面临的关键挑战之一，解决绝缘问题的关键是准确分析器件内部复合绝缘结构在运行工况下的电场分布特性。现有研究多在静电场或恒定电场下分析其静态电场特性，忽略了其在实际工况下的电场瞬态特性。针对刚性压接型IGBT器件，考虑到直流断路器用压接型IGBT面临的单次关断的实际工况，在电准静态场条件下，该文采用瞬态边界电场约束方程，准确计算压接型IGBT子模组复合绝缘结构中的瞬态电场，获得器件内部不同介质交界面上的界面电荷密度，详细分析瞬态电场的时空分布特性。在此基础上，该文从子模组的绝缘结构和封装绝缘材料参数两方面对子模组的瞬态电场进行调控，结果表明，该文所提控制方法能显著降低绝缘薄弱环节处的电场强度。