随着柔性直流输电技术的不断发展,高压大功率压接型IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管）器件广泛应用在各类直流输变电装备中,成为构建新型电力系统的核心部件。研制具有自主知识产权的压接型IGBT器件,打破国外的技术封锁,对于我国先进输电技术的发展具有重要战略意义和经济价值。封装绝缘问题是压接型IGBT器件自主研制过程中的关键挑战之一,封装绝缘问题的本质就是封装绝缘结构在实际工况下的电场问题。为了攻克器件研制过程中的封装绝缘问题,提升器件的绝缘能力,亟需准确全面地分析实际工况下压接型IGBT器件封装绝缘结构中的瞬态电场分布。本文紧密围绕制约压接型IGBT器件自主研制过程中的封装绝缘问题,在器件重复性导通关断工况下,针对器件内部复合绝缘结构中的瞬态电场,从瞬态电场的计算方法、瞬态电场的分布特性、瞬态电场的调控方法三方面开展研究,突破了现有商业有限元软件对于介质分界面处电场强度算不准、考虑介电弛豫时瞬态电场不能算的瓶颈。本文的研究成果旨在发现压接型IGBT器件封装绝缘结构中的薄弱环节,指导器件的封装绝缘设计。首先,阐述了重复性导通关断工况下器件封装绝缘结构中瞬态电场计算的必要性。选取经典的双层介质平行板电容器模型,在理想正极性周期方波电压下,推导了模型中电场强度和界面电荷密度的解析表达式。在不同材料组合下,分析了电场强度和界面电荷密度的瞬态特性,获得了正极性方波稳态下最大电场强度和最大界面电荷密度的表达式。在此基础上,研究了周期和占空比对电场强度和界面电荷密度的瞬态特性的影响规律。当周期与弛豫时间常数之比不同时,提出了正极性方波稳态下最大电场的估算方法。并选取实际的复合绝缘结构,验证了解析分析的正确性。其次,提出了复合绝缘结构中分界面处电场强度和界面电荷密度的高精度时域计算方法。在电准静态场下,将Dirichlet边界上的电场强度法向分量引入时域有限元方程,提出了准确计算介质分界面处电场强度和界面电荷密度的瞬态边界电场约束方程法,从理论上解决了因介质分界面两侧电场强度法向分量不连续导致的介质分界面处电场强度和界面电荷密度算不准的问题。用数值算例验证了所提瞬态边界电场约束方程的有效性,对比了瞬态边界电场约束方程法和传统时域有限元法计算分界面电场强度和界面电荷密度的相对误差,分析了边界电场约束方程法能实现界面电场高精度计算的原因。针对绝缘材料的介电弛豫现象,提出了频变介电参数下瞬态电场的时域有限元法和瞬态边界电场约束方程法。再次,提出了瞬态电场计算的复频域有限元法。利用Laplace变换,在电准静态场下,推导了复频域有限元方程和复频域边界电场约束方程,提出了瞬态电场计算的复频域有限元法,解决了频域有限元法不能计算瞬态电场的过渡过程和零输入响应的问题。针对数值Laplace变换的直接算法,研究了衰减系数的选择方法,提出了复频域有限元的直接算法。针对数值Laplace变换的间接算法,研究了求和项数选择方法和减小数值振荡的方法,提出了复频域有限元的间接算法。用数值算例,分别验证了所提的复频域有限元法的直接算法和间接算法的有效性。在此基础上,针对绝缘材料的介电弛豫现象,提出了复频域有限元法的直接算法和间接算法的计算流程。最后,分析了压接型IGBT器件封装绝缘结构中瞬态电场的时空分布特性,研究了瞬态电场的调控方法。对比了时域有限元法和复频域有限元法的计算代价,给出了不同情形下计算方法的选择原则。针对刚性压接型IGBT器件的封装绝缘结构,计算了正极性周期方波电压下的瞬态电场分布,掌握了电场的瞬态特性,从几何结构和材料参数两个角度提出了瞬态电场的调控方法。针对弹性压接型IGBT器件的绝缘结构,计算了正极性周期方波电压下DBC结构的瞬态电场分布,提出了通过改变DBC结构实现电场调控的方法。