李明愉，李志浩，曾庆轩，丁柯夫，吴兴宇

(北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室，北京，100081)



环氧树脂高压平面固体开关研究

李明愉，李志浩，曾庆轩，丁柯夫，吴兴宇

(北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室，北京，100081)

摘 要：本研究首先使用Maxwell仿真软件对环氧树脂固体开关的可行性进行分析，然后利用微电子机械加工技术，使用环氧树脂作为开关的固体材料制得固体开关。对环氧树脂固体材料的热稳定性，以及开关的静态自由击穿电压、开关延迟时间进行测试，并对触发后的空气开关与固体开关形貌进行对比。结果表明：环氧树脂可以承受300℃的高温；在主电极和触发电极距离0.08mm、触发电压2 000V条件下，高压固体开关可被触发；相同尺寸的固体开关比空气开关耐压400～600V，开关延迟时间约20ns；触发后的固体开关损伤严重，不能重复使用。

关键词：固体开关；高压开关；环氧树脂；静态自由击穿电压；延迟

爆炸箔起爆系统因不与炸药直接接触，具有良好的耐机械冲击、抗射频、静电、杂散电流及电磁干扰能力，并且作用迅速可靠，安全性高，具有较好应用前景[1-3]。爆炸箔起爆系统中脉冲功率单元需要在几十毫秒内，将电能储存于电容中，然后在几百纳秒内迅速释放，因此，高压开关是整个放电单元中最重要的元件之一，其性能的好坏将直接决定储能电容向桥箔传输能量的能力。一般来说高压开关需要承受 l～3 kV的电压，并且应能使一个上升时间为 30～60 ns、峰值电流为 l～7 kA、峰值功率为 1.15 MW[4-5]的电流脉冲在触发瞬间顺利通过。……