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当 PN 结的反向偏压较高时,会发生由于碰撞电离引发的电击穿,即雪崩击穿。存在于半导体晶体中的自由载流子在耗尽区内建电场的作用下被加速其能量不断增加,直到与半导体晶格发生碰撞,碰撞过程释放的能量可能使价键断开产生新的电子空穴对。新的电子空穴对又分别被加速与晶格发生碰撞,如果平均每个电子(或空穴)在经过耗尽区的过程中可以产生大于 1 对的电子空穴对,那么该过程可以不断被加强,最终达到耗尽区载流子数目激增,PN 结发生雪崩击穿。定义碰撞电离率 α 为载流子沿电场方向经过单位距离而引发新的电子空穴对的几率,对于硅而言,电子与空穴对应的碰撞电离率 α 是不相同的,为简化计算,我们常用α的有效值代替空穴和电子各自的α,从而雪崩击穿发生的临界条件可表示为:
值得说明的是,有一些化合物半导体如 GaAs 中电子与空穴的碰撞电离率α是相等的,对于这些化合物半导体式(1-1)是严格成立的,对于硅,α的有效值约为 1.8×10E[2]。如果考虑到曲面结,电场不是简单的一维分布,将式(1-1)以矢量路径积分的形式表出:
式(1-2)中l表示电场的方向矢量,为耗尽区边界的位置。例如,对于球面结,电场的方向沿球面的半径方向,载流子被径向的电场加速直到与晶格发生碰撞或到达耗尽区边界,发生雪崩击穿的临界条件为:
定义 PN 结发生临界击穿对应的电压为 PN 结的击穿电压 BV,BV 是衡量 PN结可靠性与使用范围的一个重要参数,在 PN 结的其它性能参数不变的情况下,我们希望 BV 的值越高越好。在一维电场分布的条件下,击穿电压可表示为:
如考虑到电场的非一维分布如曲面结或不规则结面的情况,击穿电压更普遍的表达式为:
击穿电压 BV 为电场沿其起点至其终点的路径积分值。
使电介质击穿的电压。电介质在足够强的电场作用下将失去其介电性能成为导体,称为电介质击穿,所对应的电压称为击穿电压。电介质击穿时的电场强度叫击穿场强。不同电介质在相同温度下,其击穿场强不同。当电容器介质和两极板的距离d一定后,由U1-U2=Ed知,击穿场强决定了击穿电压。击穿场强通常又称为电介质的介电强度。提高电容器的耐压能力起关键作用的是电介质的介电强度。附表为各种电介质的相对介电常量εr和介电强度。
电介质 εr 击穿场强,×106/(V·m-1)
击穿电压是电容器的极限电压,超过这个电压,电容器内的介质将被击穿.额定电压是电容器长期工作时所能承受的电压,它比击穿电压要低.电容器在不高于击穿电压下工作都是安全可靠的,不要误认为电容器只有在额定电压下工作才是正常的。
闪络电压是击穿电压中的一种形式;闪络击穿现象的概念闪络: 这是一个电力工程上的一个专用名词:指高压电器(如高压绝缘子)在绝缘表面发生的放电现象,称为表面闪络,简称闪络.。绝缘闪络: 绝缘材料在电场作用...
8﹡7的7次方
试验用最高压力就是35,所以超过就试不了了。相当于直接在设备里(电压等级高)试了
瓷或玻璃绝缘子的工频击穿电压
B型瓷或玻璃绝缘子的工频击穿电压 为了避免 B型绝缘子在运行中遭受各种电压作用时不致沿绝缘体内发生击穿, 通常要求 经固体绝缘介质的击穿电压(即油中工频击穿电压)应高于沿面闪络电压。绝缘子的油 中工频击穿电压与击穿部位绝缘厚度、 电场均匀程度、材料击穿强度以及试验时绝缘油 的性质等因素有关。 根据国内一些工厂生产的绝缘子产品抽查试验数据所得的经验曲线 示于图 2一 17。 图2一17 绝缘子的油中工频击穿电压曲线 (油的工频击穿电压不小于 20kV/2.5mm) 1一针式支柱瓷绝缘了; 2一线路针式瓷绝缘子; 3一盘形悬式瓷绝缘子。 4一无均压层纯瓷穿墙套管; 5一钢化玻璃盘形悬式绝缘子; 6一带均压层纯瓷穿墙套管 图中击穿距离系指易击穿部位中最薄部分的公称尺寸, 易击穿部位示例见图 2一 18。由2 层或 3层瓷件胶合成的线路针式绝缘子或针式支柱绝缘子,其击穿距离系指各层瓷件厚 度的和
(完整版)变压器油的击穿电压
变压器油的击穿电压 将电压施加于绝缘油时,随着电压增加,通过油的电流剧增,使 之完全丧失所固有的绝缘性能而变成导体, 这种现象称为绝缘油的击 穿。绝缘油发生击穿时的临界电压值,称为击穿电压,此时的电场强 度,称为油的绝缘强度,表明绝缘油抵抗电场的能力。 击穿电压 U (kV) 和绝缘强度 E (kV/cm)的关系为 E=U/d (2-26) 式中 d-电极间距离 (cm)。 纯净绝缘油与通常含有杂质的绝缘油具有不同的击穿机理。 前者的击穿是由于游离所引起, 可用气体电介质击穿的机理来解 释,即在高电场强度下,油分子碰撞游离成正离子和电子,进而形成 了电子崩。电子崩向阳极发展,而积累的正电荷则聚集在阴极附近, 最后形成一个具有高电导的通道,导致绝缘油的击穿。 通常绝缘油总是或多或少含有杂质, 在这种情况下, 杂质是造成 绝缘油击穿的主要原因。 油中水滴、纤维和其他机械杂质的介电系数 ε比油的
对云母的击穿电压试验具体为取符合标准的云母片10片以上,在每片中心处进行一次击穿试验。然后取试验结果的算术平均值,作为平均击穿电压(千伏)。
试验条件:温度20-4-5℃,频率50赫,平稳升高电压,电极为铜或黄铜,直径为10毫米。工业上对不同厚度(微米)的白云母、金云母击穿电压(千伏)平均值及最低值都有具体的要求。2100433B
10kV 电压击穿试验仪20kV 电压击穿试验仪
30kV 电压击穿试验仪 50kV 电压击穿试验仪 100kV 电压击穿试验仪 150kV 电压击穿试验仪
10kV 电压击穿试验仪
20kV 电压击穿试验仪
50kV 电压击穿试验仪
100kV 电压击穿试验仪
120kV 电压击穿试验仪
130kV 电压击穿试验仪
150kV 电压击穿试验仪2100433B
击穿电压试验是一种破坏性试验,其实质是给介质加电压直至其被击穿。对某一具体样品,其击穿电压可按其定义要求测得。一般,对大批产品或材料的击穿电压,实际上为一个平均值。