Popularizacija znanja industrije laminiranih zbiralk

 

Laminirana zbiralka je integrirana več{0}}plastna kompozitna struktura električne povezave, ki je oblikovana z izmeničnim laminiranjem več plasti prevodnih materialov in izolacijskih materialov ter njihovim strjevanjem z vročim stiskanjem pri visoki temperaturi in visokem tlaku. Strukturno je podoben "avtocesti" v sistemu za distribucijo električne energije, ki združuje več napajalnih terminalov ter vhodnih in izhodnih vozlišč v ravno, kompaktno enoto z nizkimi -impedančnimi potmi. Bistvena vrednost laminirane zbiralke je, da se lahko s tesnim povezovanjem sosednjih prevodnih plasti znatno zmanjša blodeča induktivnost v zanki - ta parameter je pogosto tako visok kot na stotine nanohenrijev v tradicionalnih žičnih snopih, vendar se lahko zmanjša na deset do deset nanohenrijev v optimizirani zasnovi laminirane zbiralke. Zmanjšanje razpršene induktivnosti neposredno zaduši najvišjo napetost, ki jo ustvarijo napajalne naprave, kot sta IGBT in MOSFET, med-hitrostnim izklopom-izklopom, s čimer učinkovito ščiti močnostne polprevodniške naprave pred tveganjem pre-napetostnega razpada. Hkrati bo tesen stik med prevodno plastjo in izolacijsko plastjo oblikoval naravno porazdeljeno kapacitivnost med sosednjimi vodniki.

 

Čeprav je ta porazdeljena kapacitivnost majhna (običajno nekaj sto pikofaradov do nekaj nanofaradov), pomaga filtrirati običajni-šum v visoko-frekvenčnih preklopnih scenarijih in izboljša zmožnost sistema proti-elektromagnetnim-motenjem. Poleg tega imajo laminirane zbiralke tudi značilne lastnosti, kot so ponovljiva električna zmogljivost (visoka konsistenca serije), nizka impedanca AC (še posebej očitne prednosti v visoko-frekvenčnih harmoničnih okoljih), dobra toplotna prevodnost (ravna struktura se lahko prilega površini radiatorja) ter preprosta in hitra namestitev (zmanjša število kontaktov in obremenitev pri privijanju vijakov). Na splošno so laminirane zbiralke sistematična alternativa tradicionalnim metodam ožičenja, ki so okorne, dolgotrajne-in nagnjene k napakam pri ožičenju. Posebej primerni so za sodobne močnostne elektronske sisteme z naraščajočo gostoto moči. Pri načrtovanju več{10}}slojnih kompozitnih struktur je treba debelino, širino in debelino izolacijskega sloja vsakega sloja prevodnikov skrbno izračunati na podlagi nivoja napetosti, trenutne efektivne vrednosti in preklopne frekvence, da se zagotovi enakomerna porazdelitev električnega polja in nadzorovana temperatura vroče točke.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Jedro laminirane zbiralke leži v natančni izmenični laminaciji prevodnih plasti in izolacijskih plasti. Toleranca debeline vsake plasti prevodnega materiala (baker ali aluminij) je nadzorovana znotraj ±0,05 mm, da se zagotovi enakomerna porazdelitev gostote toka. Pri več-slojnih laminiranih zbiralkah debelina izolacijskega sloja med sosednjimi prevodnimi plastmi ni fiksna, temveč je zasnovana različno glede na napetostno razliko: na primer, debelina izolacijske plasti med pozitivnim in negativnim vodilom DC je običajno 0,2–0,5 mm, medtem ko se lahko debelina izolacijske plasti med vodilom DC in tlemi poveča na 0,5–1,0 mm za izpolnjevanje zahtev glede višje vzdržljive napetosti. Zasnova oblike prevodne plasti vključuje tudi veliko podrobnosti: da bi zmanjšali lokalno koncentracijo električnega polja, morajo biti vsi ostri vogali prevodne plasti zaobljeni, s tipičnim polmerom, ki ni manjši od 1,5 mm; na območjih, kjer je potrebno varjenje ali stiskanje sponk, bo prevodna plast lokalno odebeljena ali ojačana, da se prepreči deformacija bakrene folije zaradi mehanskih obremenitev. Ko je več{11}}plastna kompozitna struktura laminirana, je konsistenca skupne debeline nadzorovana znotraj ±0,1 mm. Ta indikator neposredno vpliva na prileganje zbiralke v šasijo.

 

Obdelava robov je ključna podrobnost, ki določa odpornost na okolje in dolgoročno-zanesljivost laminirane zbiralke. Pri strukturah z odprtim-robom bo rezalna površina izpostavila večplastno plast med prevodno plastjo in izolacijsko plastjo. Potreben je postopek natančnega rezkanja ali brušenja, da se odstranijo robovi lepila, ki se razlivajo iz vroče stiskalnice, in da se robovi vseh plasti poravnajo z odstopanjem največ 0,2 mm. Pri -strukturah za tesnjenje robov mora lepilo za-tesnjenje robov v celoti prekriti vse izpostavljene vmesnike med prevodno plastjo in izolacijsko plastjo. Širina-tesnitve robov je običajno 3–8 mm, debelina-tesnitve robov pa približno 0,3–0,8 mm. Metode nanašanja lepila za tesnjenje robov vključujejo avtomatsko brizganje, potapljanje ali sitotisk. Po nanosu ga je treba predhodno strditi pri 60-80 stopinjah 30 minut in nato popolnoma utrditi pri 120-150 stopinjah 1-2 uri. Struktura zalivanja je bolj zapletena: celotna laminirana zbiralka je nameščena v natančen kalup in dvokomponentna poliuretanska ali epoksidna smola se vbrizga pod vakuumskimi pogoji (stopnja vakuuma manj kot ali enaka 1 mbar), da se popolnoma odstranijo zračni mehurčki. Debelina lončene plasti je običajno 2–5 mm in po popolnem strjevanju doseže stopnjo zaščite IP54 ali več. Kvalificiran odsek za tesnjenje robov, opazovan pod mikroskopom, ne sme imeti vidnih por, razslojevanja, razpok in ločevalne vrzeli med materialom za tesnjenje robov in izolacijsko folijo.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Proizvodni proces laminiranih vodil vključuje več preciznih obdelav in postopkov vročega stiskanja. Standardi nadzora procesnih parametrov in inšpekcijskih pregledov vsake povezave bodo neposredno vplivali na električno varnost, mehansko trdnost in dolgoročno-zanesljivost delovanja končnega izdelka. Naslednje je podrobno opisano eno za drugo v vrstnem redu tipičnega poteka procesa: Najprej se surovine pregledajo ob prihodu. Za bakrene ali aluminijeve prevodne plasti je treba izmeriti toleranco debeline (običajno znotraj ±0,05 mm), stanje trdote in površinsko obdelavo (brez prask, oljnih madežev, oksidacijskih madežev). Izolacijske folije je treba naključno testirati glede debeline, dielektrične trdnosti in toplotnega krčenja, pri lepilnih folijah pa je treba preveriti rok uporabnosti in podatke o preskušancu trdnosti lepljenja. Drugič, prevodna plast je razrezana in oblikovana. Glede na oblikovno grafiko je mogoče uporabiti postopke laserskega rezanja (visoka natančnost, brez robov, primerno za majhne serije ali kompleksne oblike), CNC žigosanje (visoka učinkovitost, primerno za množično proizvodnjo) ali natančno kemično jedkanje (primerno za izjemno tanke bakrene pločevine, brez mehanskih obremenitev). Odrezano prevodno plast je treba razigleti (ščetkanje z valji, magnetno poliranje ali raziglevanje pod visokim{9}}vodnim pritiskom), da preprečite, da bi ostri zarezi predrli sosednjo izolacijsko plast. Za prevodne plasti, ki jih je treba upogniti, je treba uporabiti posebne kalupe na upogibnem stroju, da se oblikujejo v zaporedju. Upogibni radij na splošno ni manjši od 1,5-kratne debeline materiala, da se prepreči razpokanje bakrenega materiala.

 

Tretjič, površinska obdelava. Bakrena prevodna plast je običajno pokositrena-(dobro spajkanje, zmerna cena), ponikljana{-(odporna-na obrabo, odporna na visoke-temperature, primerna za spajkanje ali stiskanje sponk) ali posrebrena-(optimalna prevodnost, primerna za izjemno visoke frekvence ali izjemno nizke zahteve glede kontaktnega upora). Prevodna plast aluminija je anodizirana (za tvorbo izolacijskega oksidnega filma) ali popršena z izolacijskim prahom. Po končani površinski obdelavi je potrebno testiranje oprijema in pregled vzorčenja kontaktne odpornosti. Četrtič, pripravite plast izolacije. Izolacijska folija je natančno izrezana (lasersko ali -izrezana) v skladu z načrtovano obliko, pri čemer je treba paziti na odstranjevanje materiala iz pozicionirnih lukenj in območij izhodov-priključkov. Lepilni film je tudi razrezan in predhodno pritrjen na površino prevodnega ali izolacijskega sloja. Pri več-zloženih zbiralkah je lahko debelina izolacijskega sloja na različnih območjih različna, kar je treba med pripravo sklada strogo razlikovati. Petič, večplastna montaža. V skladu s tabelo zaporedja zlaganja izmenično položite prevodno plast, izolacijsko plast, lepilno folijo in pozicionirno napravo v kalup za vroče stiskanje ter zagotovite, da so položaji sponk, pozicionirne luknje in zatiči kalupa poravnani eden za drugim. Ta korak zahteva razmeroma čisto okolje (priporočljiva je čista soba razreda 10.000 ali lokalna napa z laminarnim tokom razreda 100), da se prepreči, da bi delci prahu padli med izolacijske plasti in povzročili delno praznjenje.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S svojo visoko gostoto moči, kompaktno strukturo, značilnostmi nizke impedance in odlično dolgoročno-zanesljivostjo se laminirane zbiralke široko uporabljajo v številnih panogah z visokimi zahtevami glede električne učinkovitosti, izrabe prostora in okoljske prilagodljivosti. Na področju transporta se laminirane zbiralke pogosto uporabljajo v povezavah glavnih tokokrogov pretvornikov vleke železniškega tranzita, elektronskih krmilnih sistemih novih energetskih vozil (vključno s krmilniki motorjev, razdelilnimi omaricami sistema za upravljanje baterij in-vgrajenimi polnilniki), pomožnih napajalnih enotah tramvajev in močnostnih zbiralkah v vlečnih lokomotivah. Te aplikacije se običajno soočajo z močnimi vibracijami, širokimi temperaturnimi razponi (-40 stopinj do 85 stopinj ali celo več), pogostimi toplotnimi cikli in okolji z močnimi elektromagnetnimi motnjami. Večslojna kompozitna struktura laminirane zbiralke se lahko učinkovito upre zgornjim težkim pogojem in hkrati izboljša stabilnost krmiljenja vlečnega sistema z zmanjšanjem razpršene induktivnosti.

 

Kar zadeva pretvorbo energije, so laminirane zbiralke primerne za povezave na strani- in AC- solarnih fotonapetostnih pretvornikov, napajalnih modulov na strani-strani in{3}}omrežja pretvornikov vetrne energije, konvergenčnih enot baterijskih grozdov sistemov za shranjevanje energije in distribucijskih sistemov vodil DC industrijskih razsmernikov. Ko se fotonapetostni in vetrni sistemi razvijajo proti višjim nivojem napetosti (1500 V DC) in večji moči enega-stroja, postaja prednost nizke-impedance laminiranih zbiralk vse bolj očitna, kar lahko znatno zmanjša izgube v liniji in izboljša celotno učinkovitost sistema. V komunikacijski in računalniški industriji -sistem za distribucijo električne energije 48 V komunikacijskih baznih postaj, hrbtna plošča za distribucijo električne energije velikih strežnikov podatkovnih centrov, povezava hrbtne plošče omrežnih jedrnih usmerjevalnikov in oprema za testiranje medicinskih slik (kot je visoko{12}}napetostni napajalni modul vrtljivega dela CT in izhodna povezava gradientnega ojačevalnika MRI) kot ključne komponente povezave uporabljajo laminirane vodila. Njihova kompaktna oblika sprosti dragocen notranji prostor za namestitev, hkrati pa zagotavlja visoko zanesljiv prenos signala in moči.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Na podlagiMainframe BusBarstrukturne risbe, tabele električnih parametrov, okoljske ocene in zahteve za certificiranje, ki jih zagotovijo stranke, lahko dokončamo razvoj na ključ in dostavo serije od izbire metode obdelave robov, primerjave in priporočila materiala za izolacijsko folijo, odpravljanja napak v parametrih procesa vročega stiskanja do celotnega nabora električnih preskusov, ki strankam pomagajo doseči nizke stopnje napak, kompaktno postavitev in dolgo-ročno zanesljivo delovanje v integraciji-na ravni sistema.