Как да балансираме разходите, разсеяната индуктивност и способността за издържане на напрежение в ламинирани шини? Инженерно ръководство за избор

Когато избирате ламинирани шини, не трябва да се фокусирате единствено върху постигането на най-ниска цена, минимална разсеяна индуктивност или най-високо напрежение; вместо това трябва да се определи подходяща структура, като се вземат предвид работното напрежение на системата, ток, честота на превключване, пространство за инсталиране и изисквания за изолация. За IGBT инвертори, PCS устройства за съхранение на енергия и високо-мощно оборудване за силова електроника, добре-проектираната ламинирана шина балансира необходимостта да се спазват спецификациите за електрическа ефективност с контрола на материалните и производствените разходи.

 

 

Първо, площта и дебелината на напречното-сечение на проводника трябва да се определят въз основа на непрекъснатия ток, пиковия ток и допустимото повишаване на температурата. Въпреки че увеличаването на площта на напречното-сечение е често срещан начин за подобряване на-носещата способност на ламинираните медни шини, простото увеличаване на дебелината не винаги е оптимално; прекомерното използване на материали добавя тегло и разходи, като същевременно усложнява производството, така че дизайнът трябва да съответства на действителните изисквания за натоварване.

 

За високо{0}}скоростни превключващи устройства, като IGBT и SiC компоненти, зоната на токовия контур влияе пряко върху паразитната индуктивност. Ламинираните шини, проектирани за IGBT{2}}базирани моторни задвижвания, минимизират паразитните параметри на веригата чрез съкращаване на токовия път между положителните и отрицателните клеми и оптимизиране на разстоянието между слоевете, като по този начин намаляват пиковете на напрежението и проблемите с EMI по време на високо{3}}скоростно превключване.

 

Изискванията за устойчивост на напрежение диктуват структурата на изолацията. Изолационните решения-като лакирани изолирани шини (VIB)-трябва да бъдат избрани въз основа на фактори, включително номинално напрежение, дебелина на изолацията, път на утечка, електрическа хлабина и работна температура. За приложения с високо{4}}напрежение подходът включва повече от просто увеличаване на дебелината на изолацията; трябва също така да се вземат предвид общите структурни размери и действителната среда на инсталиране.

 

 

При действителното снабдяване е препоръчително дизайнът да се основава на принципа „срещане на спецификациите, вместо преследване на максимални параметри“. Дизайнът на ламинирани шини включва балансиране на няколко фактора:

 

• Приоритет-на разходите:Използвайте стандартен брой слоеве и подходящи дебелини на проводниците, които отговарят на изискванията за устойчивост на ток и напрежение, като по този начин минимизирате ненужното използване на материали и стъпки на обработка.

 

• Нисък{0}}приоритет на индуктивност:Минимизирайте разстоянието между положителните и отрицателните клеми и намалете площта на токовия контур; този подход е подходящ за високо{0}}скоростни IGBT и SiC захранващи модули.

 

• Приоритет на-издържане на напрежение:Изберете изолационни материали и дебелини въз основа на системното напрежение, като същевременно контролирате стриктно разстоянията на пълзене и електрическите хлабини.

 

• Приоритет-на пространство:За компактно оборудване използвайте много{0}}пластова структура, за да постигнете разпределение на тока в ограничено пространство за инсталиране.

 

Следователно оптималният дизайн за ламинирани шини, свързващи IGBT и кондензаторни батерии, не е непременно този с най-ниската цена или най-високата производителност; по-скоро това е решението, което минимизира ненужните материали и производствени процеси, като същевременно удовлетворява изискванията за ток, паразитна индуктивност и изолация.

 

Трябва да балансирате цената на шините, паразитната индуктивност и устойчивостта на напрежение?

 

Поискайте преглед на дизайна на ламинирана шина

 

Материалите представляват значителна част от разходите. Докато медните шини за алтернативни енергийни приложения предлагат висока електрическа проводимост, други проводникови материали могат да бъдат оценени въз основа на настоящите и структурни изисквания за приложения, където теглото и цената са критични фактори.

 

Дебелината на проводника също влияе пряко върху потреблението на материал и разходите за обработка. За ламинирани шини, използвани с високотокови IGBT платки, дебелината трябва да се определя въз основа на действителния ток, повишаването на температурата и ограниченията на пространството за инсталиране, вместо просто да се увеличава площта на напречното-сечение.

 

Изолационните материали също оказват влияние върху цената и размерите на продукта. Приложения като ламинирани шини за поддържащи кондензатори за постоянен ток (използващи диелектрици от полипропиленов филм) изискват избор на подходящи изолационни схеми въз основа на номинално напрежение, температурни изисквания и междинни слоеве, за да се избегне прекомерно-инженерство.

 

Производствените процеси определят разходите за производство на сложни конструкции. Ламинираните шини за PV инвертори могат да включват множество стъпки-като щамповане, обработка с ЦПУ, заваряване и ламиниране; следователно минимизирането на ненужните дупки, завои и заварени съединения по време на фазата на проектиране помага за намаляване на производствените разходи и подобрява последователността на партидите.

 

 

Когато снабдяват шини за силова електроника, професионалистите по обществени поръчки трябва да гледат отвъд обикновените оферти за единична цена и да проверят дали доставчикът може да участва в ранните -инженерни оценки. Производителите с възможности за проектиране за технологичност (DFM) могат да идентифицират структурни и производствени проблеми на ранен етап чрез анализиране на 2D/3D чертежи, спецификации на ток и напрежение и ограничения на пространството за инсталиране.

 

Производствените възможности също влияят пряко върху крайните резултати от доставката. Производството на ламинирани шини за моторни задвижвания и силова електроника обикновено включва процеси като прецизно щамповане, обработка с ЦПУ, ламиниране на изолация и лазерно или съпротивително заваряване; производственото оборудване на доставчика и възможностите за контрол на процеса са критични фактори, определящи консистенцията на продукта.

 

Протоколите за управление на качеството трябва да включват материали, размери, електрически характеристики и проследимост на партидите. За ламинираните шини, използвани в DC връзките на силови кондензатори, ключовите области за проверка по време на доставката включват инспекция на материала, проверки на размерите, изпитване на напрежението на изолацията, инспекция на заваръчните съединения и съответствие със стандартите за управление на качеството като ISO 9001 и IATF 16949.

 

Търсите производител, който да оптимизира дизайна и цената на вашата ламинирана шина?

 

Получете персонализирана инженерна поддръжка за ламинирани шини

 

 

Стъпка 1 -Определете ток
Определете непрекъснат ток, пиков ток и допустимо повишаване на температурата.

 

Стъпка 2 -Определете напрежението
Определете изискванията за номинално напрежение, клас на изолация и издържано напрежение.

 

Стъпка 3 -Определете изискванията за индуктивност
Преценете дали е необходима структура с ниска{0}}индуктивност въз основа на честотата на превключване на IGBT/SiC.

 

Стъпка 4 -Оптимизиране на структурата
Определете дебелината на проводника, броя на слоевете, разстоянието между слоевете, разположението на клемите и метода на монтаж.

 

Стъпка 5 -Изчислете производствените разходи
Оценете въздействието върху разходите за материали, щамповане, заваряване, изолация и CNC обработка.

 

Стъпка 6 -Примерно валидиране
Проверете дизайна чрез изпитване на размери, изолация, електричество и повишаване на температурата, преди да продължите към масово производство.

 

За приложения в индустриалната силова електроника-като напрЛаминирани шини-този подход за подбор позволява инженерните изисквания и разходите за доставка да бъдат съгласувани рано във фазата на разработване на продукта, като по този начин се минимизира необходимостта от последващи модификации на инструментите и структурни промени.

 

 

Ако разработвате IGBT инвертори, PCS за съхранение на енергия или друго високо{0}}мощно оборудване за силова електроника, можете да предоставите продуктови чертежи заедно със спецификации за напрежение, ток и място за инсталиране; след това нашият инженерен екип ще оцени ламинираната структура, материалите и производствените решения въз основа на тези действителни параметри.