실리콘 기반 소자에 비해 높은 전압과 전류를 견딜 수 있는 SiC, GaN, Ga2O3, 다이아몬드 등 재료로 만든 WBG(Wide Bandgap) 소자는 전력 관리 및 변환 시스템의 크기와 무게를 줄이는 가장 유망한 접근법이다. 기존의 전원 모듈 캡슐화 상용 옵션인 실리콘겔은 부분방전(PD)에 취약하다. PD는 종종 겔 내 금속화의 날카로운 가장자리 주변의 높은 전기장 영역에 위치한 공기 주입 캐비티에서 발생한다. 본 연구는 (1) 빠른 고주파 사각파 전압과 (2) 저압 조건의 조합을 위한 실리콘 겔의 공기 충전 캐빌리티에서의 PD 현상 모델링에 초점을 맞추고 있다. 저기압 상태는 압력이 4psi까지 낮아질 수 있는 항공업계에서 흔히 볼 수 있다. 압력 영향을 PD 모델에 통합하기 위해 첫째, 문헌에 보고된 실험 결과에 따라 모델 매개변수를 조정하고 둘째, 압력에 대한 유전 상수, 인셉션 전기장 등 다양한 PD 특성의 의존성을 검사한다. 마지막으로, PD 강도, 기간 및 개시 시간의 이러한 변화에 대한 반사를 조사한다. 결과는 높은 고도에서 저압이 PD 개시 및 소멸 기준, PD 사건 중 과도 상태 조건을 상당히 보호할 수 있음을 암시한다. 이러한 변화는 PD사건의 장기화와 더욱 치열한 사건을 초래한다. PD 모델은 시스템의 정확한 추정 전기장 추정에 크게 의존하므로 MATLAB와 연계한 COMSOL 다중물리학에서 개발된 유한요소해석(FEA) 모델을 채용하여 전기장 분배를 수치적으로 계산한다.

제 1편 : MATLAB 기본편
1. MATLAB 기본사용편 003
1.1 MATLAB 시작하기 003
명령창(command Window)에서의 입력 005
도움말(Help)의 이용 007
1.2 입력 오류의 수정 008
계산의 중지 009
MATLAB 종료하기 009
1.3 연산과 변수의 할당 009
연산자 우선순위 011
내장함수 012
1.4 데이터의 표현 013
1.5 변수의 처리 015
변수 이름 015
clear 명령어 016
특수변수와 정수 017
whos 명령어 017
1.6 벡터와 행렬 018
벡터 018
행렬 023
스크린 출력과 억제 024
1.7 랜덤(Random)수와 복소수 025
랜덤 수 025
복소수 027
1.8 기호를 이용한 연산 028
기호식에서의 치환 029
1.9 코드 파일 030
스크립트 코드 파일 030
코멘트의 추가 032
함수 코드 파일 033
사용자 정의함수 036
1.10 간단한 그래프의 생성 037
ezplot을 이용한 그래프 037
plot을 이용한 그래프 039
3차원 그래프 042
1.11 MATLAB과 엑셀(Excel)의 접속 043
엑셀 데이터 불러오기 043
데이터 가져오기 옵션 046
스크립트 생성 옵션 049
함수 생성 옵션 049
생성된 데이터를 엑셀파일로 저장하기 050



제 2편 : 연구논문
A Finite Element Analysis Model for Partial Discharges in Silicone Gel under a High Slew Rate, High-Frequency SquareWave Voltage in Low-Pressure Conditions

1. Introduction 51
2. Impact of Pressure 53
3. PD Modeling 55
4. Results and Key Challenges 55
5. Conclusions 58
6. References 59