Популяризиране на знанията в индустрията за ламинирани шини

 

Ламинираната шина е интегрирана много{0}}слойна композитна структура електрически свързващ компонент, образуван чрез редуващо се ламиниране на множество слоеве проводящи материали и изолационни материали и след това втвърдяването им чрез горещо пресоване при висока температура и високо налягане. Структурно той е подобен на „магистрала“ в електроразпределителна система, интегрираща множество захранващи терминали и входни и изходни възли в плоска, компактна единица с пътища с нисък-импеданс. Основната стойност на ламинираната шина е, че чрез плътно свързване на съседни проводящи слоеве, паразитната индуктивност в контура може да бъде значително намалена - този параметър често достига стотици нанохенри в традиционните кабелни снопове, но може да бъде намален до порядъка на десет до десетки нанохенри в оптимизирания дизайн на ламинираната шина. Намаляването на разсеяната индуктивност директно потиска пиковото напрежение, генерирано от захранващи устройства като IGBT и MOSFET по време на високо-скоростно изключване-, като по този начин ефективно защитава силовите полупроводникови устройства от риска от свръх-разрушаване на напрежението. В същото време близкият контакт между проводящия слой и изолационния слой ще образува естествено разпределен капацитет между съседни проводници.

 

Въпреки че този разпределен капацитет е малък (обикновено от няколкостотин пикофарада до няколко нанофарада), той помага за филтрирането на шума в общ-режим при високо-сценарии на превключване на честота и подобрява способността на системата за-електромагнитни-смущения. В допълнение, ламинираните шини също имат типични характеристики като повтаряща се електрическа производителност (висока партидна консистенция), нисък импеданс на променлив ток (особено очевидни предимства в високо-честотни хармонични среди), добра топлопроводимост (плоската структура може да пасне на повърхността на радиатора) и лесна и бърза инсталация (намалява броя на контактите и работното натоварване при затягане на винтовете). Като цяло ламинираните шини са системна алтернатива на традиционните методи за окабеляване, които са тромави,-отнемащи време и склонни към грешки при окабеляване. Те са особено подходящи за съвременни силови електронни системи с нарастваща плътност на мощността. При проектирането на много{10}}слойни композитни структури дебелината, ширината и дебелината на изолационния слой на всеки слой от проводници трябва да бъдат внимателно изчислени въз основа на нивото на напрежението, текущата ефективна стойност и честотата на превключване, за да се осигури равномерно разпределение на електрическото поле и контролируема температура на горещата точка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ядрото на ламинираната шина се крие в прецизното редуващо се ламиниране на проводими слоеве и изолационни слоеве. Толерансът на дебелината на всеки слой проводящ материал (мед или алуминий) се контролира в рамките на ±0,05 mm, за да се осигури равномерно разпределение на плътността на тока. В много-слойните ламинирани шини дебелината на изолационния слой между съседните проводящи слоеве не е фиксирана, но е проектирана по различен начин според разликата в напрежението: например дебелината на изолационния слой между положителните и отрицателните DC шини обикновено е 0,2–0,5 mm, докато дебелината на изолационния слой между DC шината и земята може да бъде увеличена до 0,5–1,0 mm, за да отговарят на изискванията за по-високо издържано напрежение. Дизайнът на формата на проводящия слой също включва много подробности: за да се намали локалната концентрация на електрическо поле, всички остри ъгли на проводимия слой трябва да бъдат заоблени, с типичен радиус не по-малък от 1,5 mm; в зони, където се изисква заваряване или кримпване на клеми, проводящият слой ще бъде локално удебелен или подсилен, за да се предотврати механичното напрежение от деформиране на медното фолио. След като много{11}}слойната композитна структура е ламинирана, консистенцията на общата дебелина се контролира в рамките на ±0,1 mm. Този индикатор пряко влияе върху монтажа на шината в шасито.

 

Обработката на ръбовете е ключов детайл, който определя устойчивостта на околната среда и-дългосрочната надеждност на ламинираната шина. За структури с отворен-ръб, режещата повърхност ще разкрие слоестия интерфейс между проводящия слой и изолационния слой. Необходим е процес на прецизно фрезоване или шлайфане, за да се премахнат лепилните неравности, които се изливат от горещата преса и да се изравнят краищата на всички слоеве с отклонение не повече от 0,2 mm. За уплътняващи -структури за ръбове, лепилото за запечатване на ръбове- трябва да покрива напълно всички открити интерфейси между проводящия слой и изолационния слой. Ширината на запечатването на ръба обикновено е 3–8 mm, а дебелината на запечатването на ръба е около 0,3–0,8 mm. Методите за нанасяне на лепило за запечатване на ръбове включват автоматично пръскане, нанасяне на покритие или ситопечат. След нанасяне, той трябва да бъде предварително втвърден при 60-80 градуса за 30 минути и след това напълно втвърден при 120-150 градуса в продължение на 1-2 часа. Структурата на гърнето е по-сложна: цялата ламинирана шина се поставя в прецизна форма и двукомпонентна полиуретанова или епоксидна смола се инжектира при условия на вакуум (степен на вакуум По-малка или равна на 1 mbar), за да се елиминират напълно въздушните мехурчета. Дебелината на заливния слой обикновено е 2–5 mm и достига ниво на защита IP54 или по-високо след пълно втвърдяване. Квалифициран участък за запечатване на ръба, наблюдаван под микроскоп, не трябва да има видими пори, разслояване, пукнатини и разделителна междина между материала за запечатване на ръба и изолационния филм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Производственият процес на ламинирани шини включва множество прецизни процеси на обработка и горещо пресоване. Контролът на параметрите на процеса и стандартите за инспекция на процеса на всяка връзка ще повлияят пряко върху електрическата безопасност, механичната якост и дългосрочната{1}}надеждност на работа на крайния продукт. Следното е описано подробно едно по едно в реда на типичния поток на процеса: Първо, суровините се проверяват при пристигането. Медните или алуминиевите материали на проводимия слой трябва да бъдат измерени за толеранс на дебелина (обикновено в рамките на ±0,05 mm), състояние на твърдост и повърхностно покритие (без драскотини, маслени петна, петна от окисление). Изолационните фолиа трябва да бъдат тествани на случаен принцип за дебелина, диелектрична якост и термично свиване, а лепилните фолиа трябва да бъдат проверени за срок на годност и данни за пробните части за якост на свързване. Второ, проводящият слой се изрязва и оформя. Според дизайнерската графика могат да се използват процеси на лазерно рязане (висока прецизност, без неравности, подходящо за малки партиди или сложни форми), CNC щамповане (висока ефективност, подходящо за масово производство) или прецизно химическо ецване (подходящо за изключително тънки медни листове, без механично напрежение). Изрязаният проводящ слой трябва да бъде почистен (с четка с валяк, магнитно полиране или почистване с вода под високо-налягане), за да се предотврати проникването на остри изрязвания в съседния изолационен слой. За проводими слоеве, които трябва да бъдат огънати, трябва да се използват специални форми на машина за огъване, за да се оформят последователно. Радиусът на огъване обикновено е не по-малък от 1,5 пъти дебелината на материала, за да се избегне напукване на медния материал.

 

Трето, повърхностна обработка. Медният проводящ слой обикновено е калайдисан (добра спойка, умерена цена), никелиран (устойчив на износване, висока{4}} температура, подходящ за запояване или кримпване на клеми) или посребрен (оптимална проводимост, подходящ за изключително високи честоти или изключително ниски изисквания за контактно съпротивление). Алуминиевият проводящ слой е анодизиран (за образуване на изолационен оксиден филм) или напръскан с изолационен прах. След завършване на обработката на повърхността е необходимо тестване на адхезията и проверка на контактната устойчивост на проби. Четвърто, подгответе изолационния слой. Изолационното фолио се изрязва прецизно (лазерно или щанцовано) в съответствие с проектираната форма, като се обръща внимание на отстраняването на материала от отворите за позициониране и изходните зони на клемите. Адхезивният филм също се изрязва и предварително -фиксира върху повърхността на проводимия или изолационния слой. При много-слойни подредени шини дебелината на изолационния слой може да е различна в различните зони, което трябва да бъде строго разграничено по време на подготовката на стека. Пето, слоест монтаж. Съгласно таблицата с последователността на подреждане поставете последователно проводимия слой, изолационния слой, залепващия филм и позициониращия приспособление в формата за горещо пресоване и се уверете, че позициите на клемите, позициониращите отвори и щифтовете на формата са подравнени един по един. Тази стъпка изисква относително чиста среда (препоръчва се чиста стая клас 10 000 или локален аспиратор с ламинарен поток клас 100), за да се предотврати попадането на прахови частици между изолационните слоеве и причиняването на частично разреждане.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Със своята висока плътност на мощността, компактна структура, характеристики с нисък импеданс и отлична дългосрочна-надеждност, ламинираните шини се използват широко в много индустрии с високи изисквания към електрическите характеристики, оползотворяването на пространството и адаптивността към околната среда. В областта на транспорта ламинираните шини се използват широко в свързването на главните вериги на преобразувателите на тягата за релсов транзит, електронните системи за управление на нови енергийни превозни средства (включително моторни контролери, разпределителни кутии на системи за управление на батерии и -бордови зарядни устройства), спомагателни захранващи блокове на трамваи и силови шини в тягови локомотиви. Тези приложения обикновено са изправени пред силни вибрации, широки температурни диапазони (-40 градуса до 85 градуса или дори по-високи), чести термични цикли и среди със силни електромагнитни смущения. Многослойната композитна структура на ламинираната шина може ефективно да устои на горепосочените тежки условия и в същото време да подобри стабилността на контрола на тяговата система чрез намаляване на разсеяната индуктивност.

 

По отношение на преобразуването на енергия, ламинираните шини са подходящи за свързване от страна на DC- и AC-страна на слънчеви фотоволтаични инвертори, захранващи модули от страна на -машина и мрежа-на преобразуватели на вятърна енергия, блокове за конвергенция на батерийни клъстери на системи за съхранение на енергия и системи за разпределение на DC шини на индустриални инвертори. Тъй като фотоволтаичните и вятърните енергийни системи се развиват към по-високи нива на напрежение (1500V DC) и по-голяма-мощност на една машина, предимството на ниския-импеданс на ламинираните шини става все по-очевидно, което може значително да намали загубите в линията и да подобри цялостната ефективност на системата. В комуникационната и компютърната индустрия -системата за разпределение на захранване от 48 V на комуникационните базови станции, задната платка за разпределение на мощността на големи сървъри на центрове за данни, свързването на задната платка на мрежовите основни рутери и медицинско оборудване за тестване на изображения (като високо{12}}силовия модул на CT въртящата се част и изходната връзка на MRI градиентния усилвател) всички използват ламинирани шини като ключови компоненти за свързване. Техният компактен дизайн освобождава ценно вътрешно пространство за инсталация, като същевременно осигурява високонадежден сигнал и предаване на мощност.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Въз основа наМейнфрейм BusBarструктурни чертежи, таблици с електрически параметри, екологични степени и изисквания за сертифициране, предоставени от клиентите, ние можем да завършим разработката до ключ и доставката на партиди от избор на метод за обработка на ръбове, сравнение и препоръки на материалите за изолационен филм, отстраняване на грешки в параметрите на процеса на горещо пресоване до пълен набор от електрически тестове, помагайки на клиентите да постигнат ниски нива на отказ, компактно оформление и дългосрочна-надеждна работа в интеграция на системно-ниво.