稳态电压加速应力下晶闸管特征参数退化规律及失效机理分析

• 作者: 李杰 庞磊 陈炫宇 张康 王鑫冰 张乔根
• 来源期刊: 电网技术
• 学科: 工学
• 关键词: 高压晶闸管 电压加速应力 特性退化 失效模式
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 高电压技术|High Voltages
• 页码范围: 4941-4948
• 页数: 8页
• 分类号: TM721
• 语种: 中文
• DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2020.1825

摘要

晶闸管是换流阀的核心元件,在服役期间承受长期的电应力作用,一旦器件特性退化引发系统性失效,会严重影响换流阀甚至整个直流输电工程的安全运行.为研究晶闸管在稳态电压应力下的退化特性,该文设计并搭建了稳态电压应力加速实验平台及晶闸管特征参数测量系统.稳态电压加速应力为1.06倍晶闸管额定电压,选取反向恢复特性、通态电压、漏电流和门极触发特性为退化特征参数.结果表明:电压应力对晶闸管反向恢复特性、通态电压、正向阻断能力和门极触发特性没有显著的影响,但会导致晶闸管反向漏电流的增加和反向漏电流测量不稳定现象的发生,且认为这种测量不稳定现象是其退化和失效的先兆表征.通过对失效器件的失效分析,获得了电压应力下晶闸管的主要失效模式为反向耐压降低,并发现器件的退化和失效主要发生在芯片表面造型处.