Částečné výboje v elektronických zařízeních

Abstract

Tato disertační práce se věnuje studiu částečných výbojů (PD) způsobených poklesem spolehlivosti a životnosti elektronických zařízení a systémů. Diagnostika PD je dnes známá metoda pro vysoké napětí u vysoko-výkonných zařízení. V případě elektronických zařízení PD testování není ale běžně používáná metoda, přestože je zde také potenciál pro vysoké elektrické zatížení vzhledem k velmi krátké vzdálenosti. Tato práce je zaměřena na vyšetřování PD činnosti u elektronických zařízení. Bylo navrženo a provedeno pracoviště pro diagnostiku PD v elektronických zařízeních. Pracovní frekvence se pohybuje od několika stovek Hz až 100 kHz. Maximální amplituda PD testovaného napětí je vyšší než 10 kV. Navzdory jednoduché konstrukci toto zařízení přináší vysokou spolehlivost měření. Více než 300 PD testů bylo provedeno na různých elektronických zařízeních a elektronických součástí,např. na planárních transformátorech a elektronických komponentách používaných při vysoko-napěťových měničíchThis dissertation thesis is devoted to study of partial discharge (PD) caused decrease of reliability and lifetime of electronic equipments and systems. PD diagnostic is nowadays well known method for high voltage high power equipments but in case of electronic devices PD testing it is not used routinely despite that there is also a potential for high electric load due to extremely short distances. The risk of PD caused failure is here extremely high because of high working frequency and consequently high repetition rate of PD events. Therefore, this work is focused on investigation of PD activity in electronic equipments. The workplace for PD diagnostic in electronic devices based on switched power supply was designed and made. Working frequency ranges from several hundreds of Hertz up to 100 kHz. The maximal amplitude of PD testing voltage is higher than 10 kV. Despite the simple design this equipment brings high repeatability and reliability of measurement. More than 300 PD tests were made on different electronic devices and electronic components, on planar transformers, and on components for voltage gate drivers for use in high voltage power converters. Possibilities of PD tools in investigation and engineering ofd insulation systems were demonstrated.