bare colectoare laminate în High Power Converter: Ghid de selecție și analiză de aplicare

Bara colectoare laminată este o componentă conductivă compozită utilizată în convertoarele de putere de înaltă-tensiune. Prin laminarea alternativă a mai multor straturi de bare conductoare de cupru și materiale izolatoare, se formează o cale de distribuție cu inductanță scăzută, capacitate mare și capacitate mare de transport de curent. În scenariile de aplicații cu densitate mare de putere, barele colectoare laminate pot reduce semnificativ inductanța parazită a buclei, reduc supratensiunea de comutare și pot îmbunătăți fiabilitatea modulelor de putere și eficiența sistemului. În convertoarele de tracțiune pentru tranzit pe calea ferată, bara compozită pentru modulul de alimentare cu patru-quadrante de alimentare a trenului își asumă sarcina cheie de a conecta eficient unitățile redresor și invertor. Structura sa laminată suprimă în mod eficient vârfurile de tensiune în modul de funcționare în patru-quadrante și asigură funcționarea fără probleme a sistemului de tracțiune a trenului. În domeniul distribuției puterii de comunicații, bara de bus laminată pentru distribuția energiei de telecomunicații este integrată în sistemul de distribuție a energiei de -48V DC, înlocuind cablajele tradiționale de fire cu un design compact, care nu numai că reduce pierderile de linie, dar și îmbunătățește utilizarea spațiului și disiparea căldurii în dulap. În sistemul de control al luminii de scenă, bara de bus laminată pentru asamblarea PDA A Hit In Stage Lighting Systems se bazează pe fiabilitatea sa ridicată și pe capacitățile sale de transmisie a curentului cu răspuns rapid pentru a îndeplini cerințele stricte pentru componentele de distribuție a energiei ale echipamentelor de iluminat pentru scenă pentru operațiuni frecvente de pornire, oprire și reglare.

Sistemul de materiale al barei colectoare laminate include în principal trei părți: material de strat conductiv, material de strat izolator și material de tratare a suprafeței. Selectarea materialelor determină direct capacitatea de transport curent, performanța de izolare, nivelul de rezistență la temperatură și adaptabilitatea produsului la mediu. Materialul stratului conductiv este de obicei realizat din cupru cu conductivitate ridicată (grad T2 sau TU1), a cărui conductivitate nu este mai mică de 98% IACS, iar intervalul de grosime este în general de la 0,8 mm la 6,0 mm, care este selectat în funcție de curentul nominal. Pentru aplicațiile de tranzit pe calea ferată, cum ar fi bara compozită pentru modulul de alimentare cu patru-cadranți de alimentare a trenurilor, datorită expunerii pe termen lung-la vibrații și medii de impact, este necesar ca alungirea materialelor de cupru să fie mai mare de 30% pentru a se asigura că nu se produce fractura fragilă sub presiune mecanică.

Pentru produsele miniaturizate în bară de bus laminată pentru IGBT DC Power compact, o soluție compozită de strat conductiv cu miez de aluminiu și placare cu cupru este uneori utilizată pentru a reduce greutatea, menținând în același timp lipirea suprafeței. Materialul stratului izolator utilizează, în general, folie de poliester ignifugă-(PET), folie de poliimidă (PI) sau pânză de sticlă epoxidică (FR-4). Filmul de poliimidă are o rezistență excelentă la temperaturi ridicate și poate funcționa mult timp în intervalul de la -40 grade până la +150 grade. Este potrivit pentru mediul de lucru cu gamă largă de temperaturi cu care se poate confrunta în aplicațiile vehiculelor industriale, cum ar fi bara de bus laminată DC și AC pentru stivuitoare. Pentru bara de bus laminată pentru dispozitivul de testare a imagisticii medicale, materialul de izolație trebuie, de asemenea, să îndeplinească proprietăți scăzute de degajare și rezistență la radiații pentru a se conforma cu standardele de siguranță pentru dispozitivele medicale.

Procesul de fabricație al barelor colectoare laminate implică legături multiple, cum ar fi ștanțarea, laminarea izolației, laminarea termică, îndoirea și tratarea suprafeței. Nivelul de control al procesului din fiecare legătură determină direct performanța electrică și fiabilitatea mecanică a produsului. În procesul de ștanțare și formare, bara conductivă de cupru este perforată cu precizie pentru a forma conturul exterior și găurile interioare de conectare. Secțiunea perforată trebuie să fie netedă și fără bavuri-. Pentru suprafața de îmbinare a conectorului sau suprafața de contact a pinului modulului de alimentare, înălțimea bavurilor trebuie controlată sub 0,05 mm pentru a evita contactul slab sau descărcarea parțială. Pentru produse de-dimensiuni mari, cum ar fi bara compozită pentru modulul de alimentare cu patru-cadranți a sursei de alimentare a trenului, este necesară recoacere de reducere a tensiunilor după ștanțare pentru a elimina solicitarea internă generată în timpul lucrului la rece și pentru a preveni deformarea în timpul presării la cald ulterioare. Laminarea izolației este procesul de bază al barelor colectoare laminate. În conformitate cu secvența de stivuire proiectată, barele conductoare de cupru și filmele izolatoare sunt stivuite alternativ. Filmele izolante sunt de obicei pre-acoperite cu adeziv topit la cald pe una sau pe ambele fețe pentru a obține lipirea în timpul procesului de presare la cald.

Precizia de stivuire necesită ca abaterea de poziționare între fiecare strat să nu depășească ± 0,1 mm pentru a se asigura că găurile de conectare sunt aliniate cu precizie între diferitele straturi de cupru. Procesul de-presare la cald este realizat într-o mașină de presare-la cald în vid. Temperatura de încălzire, presiunea și timpul de menținere trebuie setate cu precizie în funcție de proprietățile termorigide ale filmului izolator. Pentru bara de bus laminată pentru dispozitivul de testare a imagisticii medicale, procesul de presare la cald-de asemenea trebuie efectuat într-un mediu curat pentru a preveni incluziunile de particule să provoace o scădere a tensiunii de rezistență a izolației. După presarea la cald, bara laminată trebuie să fie supusă testării tensiunii de rezistență a izolației și testării de descărcare parțială pentru a verifica integritatea izolației interstrat. Procesul de formare prin îndoire este utilizat pentru a procesa bara colectoare laminată plată într-o formă tridimensională care se potrivește spațiului de instalare. Raza de îndoire trebuie controlată cu strictețe în timpul îndoirii pentru a evita ca bara exterioară de cupru să fie prea subțire din cauza întinderii sau bara interioară de cupru să fie șifonată din cauza compresiei. Stratul izolator de la coturi nu trebuie să se crape sau să se decojească.

Aplicarea barelor colectoare laminate a depășit de mult domeniul unic al convertoarelor de frecvență și a pătruns pe scară largă în diverse scenarii de{0}}putere mare:

În convertizoarele de frecvență industriale, bara de conexiune laminată pentru convertizorul de frecvență variabilă conectează puntea redresorului, condensatorii și modulul invertorului, asigurând funcționarea eficientă a motorului. Pentru mediile miniere cu cerințe extrem de ridicate de rezistență la-explozie, bara colectoare laminată înaltă-pentru invertoarele cu rezistență la explozie-de tensiune oferă o asigurare indispensabilă de siguranță. În domeniul vehiculelor cu energie noi, bara colectoare a condensatorului cu film metalizat cu conductivitate termică ridicată pentru sistemele de control EV este o componentă de bază a controlerului motorului, responsabilă pentru transferul eficient de energie a bateriei către invertor. În mod similar, în tranzitul feroviar, bara invertor pentru traficul feroviar și bara de alimentare a locomotivei de transport rezistă la supratensiuni enorme de curent și la vibrații mecanice; fiabilitatea lor afectează direct funcționarea în siguranță a trenurilor.

Odată cu creșterea explozivă a puterii de calcul, cerințele de densitate de putere pentru sursele de alimentare pentru server devin din ce în ce mai stricte. Barele colectoare laminate pentru plăci de circuite supercomputer sau backplane și pentru backplane pentru routere de internet, cu dimensiunea lor compactă și impedanța extrem de scăzută, rezolvă provocările de disipare a căldurii și cablare în rafturile de-densitate mare. În plus, barele de distribuție laminate pentru distribuția de energie a stațiilor de bază celulare joacă, de asemenea, un rol crucial în implementarea 5G.În sistemele de alimentare neîntreruptibilă (UPS), bara de alimentare a sistemului de alimentare neîntreruptibilă asigură zero-latență și fiabilitate ridicată în timpul comutării alimentării. În echipamentele medicale de ultimă generație, barele de bus laminate pentru dispozitivele de testare a imagisticii medicale, cu zgomotul redus și stabilitatea ridicată, garantează claritatea imaginii.

Ne confruntăm cu provocările stringente ale inductanței scăzute și densității mari de putere în convertoarele de-putere mare, ne angajăm să vă oferim o soluție cuprinzătoarebară laminată în High Power Converter, de la optimizarea structurală la managementul termic. Vă rugăm să nu ezitați să ne contactați pentru asistență tehnică profesională.