Behind Every
PD FREE Breakthrough
Safeguarding Your Power Components and Isolated Components
如何降低功率元件發生絕緣品質異常(局部放電)?
當絕緣體內存在氣泡(Void)或絕緣體間存在氣隙(Air gap)時,在正常工作電壓下氣泡或氣隙容易發生局部放電,導致絕緣劣化造成絕緣品質異常,例如:樹酯內有氣泡或漆包線間的氣隙,因為空氣的介電係數較低,氣泡或氣隙的電容量比原絕緣材料低,所以會分到相對高比例的電壓,且在相同間隙距離條件下,氣泡或氣隙的崩潰電壓比絕緣材料的低。此類放電發生於氣泡或氣隙等局部瑕疵,但與其串列之絕緣材仍維持正常的放電現象稱之為局部放電。

Ca:絕緣材料的等效電容(電極之間無氣泡的部分)
Cc:氣泡(Void)的等效電容
Cb:絕緣材料的等效電容(電極之間與氣泡串聯的部分)
當對待測物施加足夠的測試電壓時,利用局部放電偵測功能量測放電的電荷量(pC),確認待測物的絕緣材料是否有絕緣品質異常的潛在風險。故施加一個略高於元件最高的額定工作電壓對元件做局部放電測試,確保元件長時間在正常工作電壓下的可靠性(無持續性的局部放電)。
功率元件中的IGBT與SiC-MOSFET被應用於各種領域(譬如:電子產品、工業設備、航空航太、軍用設備、鐵路設備、新能源、智能電網、新能源汽車等),且經常被使用於高功率/大電流的電源轉換/控制線路,⼯作電壓通常都是數千伏特,由於會被切換ON/OFF狀態的關係,模組中的閘極(Gate)與集極(Collector)或汲極(Drain)之間以及模組與散熱板之間會出現PWM的高電壓差。當高電壓跨越在含有氣泡、氣隙或裂縫的絕緣材料時,就有較大的可能性會發生局部放電,經過長時間的工作後會慢慢使絕緣材料逐漸劣化,進而造成絕緣材料的絕緣失效導致產品損壞。
點選以下產品連結,瞭解致茂電子測試解決方案如何有效檢測出絕緣品質異常的高壓/功率元件、光耦合器、數位隔離器等,為元件長期工作的品質與可靠性做把關。
局部放電測試器 Chroma 19501 ↗
Chroma 19501系列符合法規IEC 60270對局部放電(Partial Discharge, PD)量測的要求,並將法規之測試方法設計於儀器內。可提供AC耐壓測試(Max. 10kVac)及局部放電量測(Max. 6,000pC),能有效的檢測出絕緣品質異常的高壓/功率元件、光耦合器、數位隔離器等,為元件長期⼯作的品質與可靠性做把關。

▲ 19501+A195005 局部放電測試器+高壓模組

▲ 19501+A195004 局部放電測試器+高壓模組
隔離器超高電壓測試系統 Chroma 1950
Chroma 1950 可控制1~16台19501的Master與Slaves相位同步高壓輸出,以及蒐集、分析、統計測試資料並產出報表,並為客戶使用的自動機台量身訂造與自動生產機台結合的方式,使19501更方便、更容易地與自動生產機台搭配與結合。

▲ 隔離器超高電壓測試系統範例