Популяризація знань про промисловість ламінованих шин

 

Ламінована збірна шина — це інтегрована багатошарова композитна структура електричного з’єднувального компонента, утворена шляхом почергового ламінування кількох шарів провідних матеріалів та ізоляційних матеріалів, а потім їх затвердіння за допомогою гарячого пресування під високою температурою та високим тиском. Конструктивно він схожий на «магістраль» у системі розподілу електроенергії, об’єднуючи кілька силових терміналів, вхідних і вихідних вузлів у плоский, компактний блок із низькими -імпедансними шляхами. Основна цінність ламінованої шини полягає в тому, що шляхом щільного з’єднання сусідніх провідних шарів індуктивність розсіювання в петлі може бути значно зменшена - цей параметр часто досягає сотень наногенрі в традиційних джгутах проводів, але може бути зменшений до порядку десяти-десятків наногенрі в оптимізованому дизайні ламінованої шини. Зменшення паразитної індуктивності безпосередньо пригнічує пікову напругу, що створюється силовими пристроями, такими як IGBT і MOSFET, під час високо-вимкнення-вимкнення, тим самим ефективно захищаючи силові напівпровідникові пристрої від ризику пере-пробою напруги. У той же час тісний контакт між провідним шаром та ізоляційним шаром утворить природно розподілену ємність між сусідніми провідниками.

 

Хоча ця розподілена ємність невелика (зазвичай від кількох сотень пікофарад до кількох нанофарад), вона допомагає відфільтрувати-звичайний шум у сценаріях високо-перемикання частот і покращує здатність системи проти-електромагнітних-перешкод. Крім того, ламіновані збірні шини також мають типові характеристики, такі як повторювані електричні характеристики (висока консистенція партії), низький імпеданс змінного струму (особливо очевидні переваги в високо-частотних гармонічних середовищах), хороша теплопровідність (плоска конструкція може підходити до поверхні радіатора), а також простий і швидкий монтаж (зменшує кількість контактів і навантаження на затягування гвинтів). Загалом, ламіновані шини є систематичною альтернативою традиційним методам електропроводки, які є громіздкими,-займають багато часу та схильні до помилок електропроводки. Вони особливо підходять для сучасних силових електронних систем зі збільшенням питомої потужності. Під час проектування багатошарових композитних конструкцій товщину, ширину та товщину шару ізоляції кожного шару провідників потрібно ретельно розрахувати на основі рівня напруги, ефективного значення струму та частоти перемикань, щоб забезпечити рівномірний розподіл електричного поля та контрольовану температуру гарячої точки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основа ламінованої збірної шини полягає в точному чергуванні ламінування провідних шарів та ізоляційних шарів. Допуск на товщину кожного шару провідного матеріалу (мідь або алюміній) контролюється в межах ±0,05 мм для забезпечення рівномірного розподілу щільності струму. У багато-шарових ламінованих шинах товщина шару ізоляції між сусідніми провідними шарами не є фіксованою, але розробляється по-різному відповідно до різниці напруг: наприклад, товщина шару ізоляції між позитивною та негативною шинами постійного струму зазвичай становить 0,2–0,5 мм, у той час як товщина шару ізоляції між шиною постійного струму та землею може бути збільшена до 0,5–1,0 мм, щоб відповідати вимогам до вищої напруги. Конструкція форми провідного шару також включає багато деталей: щоб зменшити локальну концентрацію електричного поля, всі гострі кути провідного шару повинні бути закругленими, з типовим радіусом не менше 1,5 мм; у місцях, де потрібне зварювання або обтиск клем, провідний шар буде локально потовщений або посилений, щоб запобігти механічній напрузі від деформації мідної фольги. Після ламінування багатошарової композитної структури загальна консистенція товщини контролюється в межах ±0,1 мм. Цей показник безпосередньо впливає на монтажну посадку шини в шасі.

 

Обробка країв є ключовою деталлю, яка визначає стійкість до навколишнього середовища та-тривалу надійність ламінованої шини. Для структур із відкритими-краями ріжуча поверхня оголить шарувату межу між провідним шаром та ізоляційним шаром. Процес точного фрезерування або шліфування необхідний для видалення липких задирок, які випливають з гарячого преса, і робить краї всіх шарів на одному рівні з відхиленням не більше 0,2 мм. Для кра-герметизуючих конструкцій край-герметизуючий клей має повністю покривати всі відкриті поверхні розділу між провідним шаром та ізоляційним шаром. Ширина-пломбування краю зазвичай становить 3–8 мм, а товщина-пломбування краю становить близько 0,3–0,8 мм. Методи нанесення клею для запечатування країв включають автоматичне розпилення, нанесення покриття зануренням або трафаретний друк. Після нанесення його потрібно попередньо-затвердіти при 60-80 градусах протягом 30 хвилин, а потім повністю затвердіти при 120-150 градусах протягом 1-2 годин. Конструкція заливного типу є складнішою: усю ламіновану шину поміщають у точну форму, а двокомпонентну поліуретанову або епоксидну смолу вводять під вакуумом (ступінь вакууму менше або дорівнює 1 мбар), щоб повністю усунути бульбашки повітря. Товщина заливного шару зазвичай становить 2–5 мм, а після повного затвердіння він досягає рівня захисту IP54 або вище. Кваліфікована ділянка запечатування країв, яка розглядається під мікроскопом, не повинна мати видимих ​​пір, розшарування, тріщин і розриву між матеріалом для запечатування країв та ізоляційною плівкою.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виробничий процес ламінованих збірних шин включає багаторазову точну механічну обробку та процеси гарячого пресування. Контроль параметрів процесу та стандарти перевірки процесу кожної ланки безпосередньо впливатимуть на електричну безпеку, механічну міцність і довгострокову-надійність роботи кінцевого продукту. Нижче описано один за одним у порядку типового процесу: Спочатку сировину перевіряють після прибуття. Необхідно виміряти провідний шар мідних або алюмінієвих матеріалів на допуск по товщині (зазвичай в межах ±0,05 мм), стан твердості та якість поверхні (без подряпин, масляних плям, плям окислення). Ізоляційні плівки необхідно перевіряти випадковим чином на товщину, діелектричну міцність і термічну усадку, а клейкі плівки необхідно перевіряти на термін придатності та дані тестових зразків міцності з’єднання. По-друге, провідний шар вирізається та формується. Відповідно до графіки дизайну можна використовувати лазерне різання (висока точність, відсутність задирок, підходить для невеликих партій або складних форм), штампування з ЧПК (висока ефективність, підходить для масового виробництва) або точне хімічне травлення (придатне для надзвичайно тонких мідних листів, без механічних навантажень). Щоб запобігти проникненню гострих задирок у сусідній ізоляційний шар, зрізаний струмопровідний шар має бути очищений (валиковою щіткою, магнітним поліруванням або очищенням водою під високим{9}}тиском). Для провідних шарів, які потрібно зігнути, необхідно використовувати спеціальні форми на згинальному верстаті для їх послідовного формування. Радіус вигину, як правило, не менше 1,5 разів перевищує товщину матеріалу, щоб уникнути розтріскування мідного матеріалу.

 

По-третє, обробка поверхні. Мідний провідний шар зазвичай має луджене -покриття (хороша паяльність, помірна вартість), нікельований{-(зносостійкий-висок-температурний, придатний для паяння чи обтиску клем) або посріблений-(оптимальна провідність, придатний для надзвичайно високих частот або надзвичайно низьких вимог до контактного опору). Алюмінієвий провідний шар анодують (для утворення ізоляційної оксидної плівки) або напилюють ізоляційним порошком. Після завершення обробки поверхні необхідно провести випробування на адгезію та перевірку контактного опору. По-четверте, підготуйте шар утеплювача. Ізоляційна плівка точно вирізається (лазерна або вирізана-) відповідно до розробленої форми, приділяючи увагу видаленню матеріалу з отворів позиціонування та ділянок виведення-клем. Клейку плівку також розрізають і попередньо-закріплюють на поверхні провідного або ізоляційного шару. У багатошарових збірних шинах товщина ізоляційного шару може бути різною на різних ділянках, що необхідно чітко розрізняти під час підготовки стека. По-п'яте, пошарове складання. Відповідно до таблиці послідовності укладання, по черзі помістіть провідний шар, ізоляційний шар, клейку плівку та позиціонуючий пристрій у прес-форму для гарячого пресування та переконайтеся, що позиції клем, позиціонуючі отвори та штифти форми вирівняні один за одним. Цей крок вимагає відносно чистого середовища (рекомендується чисте приміщення класу 10 000 або локальна витяжка з ламінарним потоком класу 100), щоб запобігти потраплянню частинок пилу між шарами ізоляції та спричиненню часткового розряду.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Завдяки високій щільності потужності, компактній структурі, характеристикам низького опору та чудовій -надійності багатошарові шини широко використовуються в багатьох галузях промисловості з високими вимогами до електричних характеристик, використання простору та екологічності. У сфері транспорту ламіновані шини широко використовуються в з’єднаннях головних ланцюгів тягових перетворювачів залізничного транспорту, електронних системах керування транспортними засобами з новою енергією (включаючи контролери двигунів, розподільні коробки системи керування акумуляторами та бортові зарядні пристрої), допоміжних блоках живлення трамваїв та силових шинах у тягових локомотивах. Ці програми зазвичай стикаються з сильною вібрацією, широким діапазоном температур (-40 градусів до 85 градусів або навіть вище), частими термічними циклами та сильними електромагнітними перешкодами. Багатошарова композитна структура ламінованої збірної шини може ефективно протистояти зазначеним вище суворим умовам і в той же час покращити стабільність керування тяговою системою за рахунок зменшення паразитної індуктивності.

 

З точки зору перетворення енергії, ламіновані збірні шини підходять для з’єднань зі сторони постійного струму та- змінного струму сонячних фотоелектричних інверторів, силових модулів-сторони машини та мережі- перетворювачів енергії вітру, блоків конвергенції кластерів батарей систем зберігання енергії та систем розподілу шин постійного струму промислових інверторів. Оскільки фотоелектричні та вітроенергетичні системи розвиваються до вищих рівнів напруги (1500 В постійного струму) і більшої потужності однієї-машини, перевага низького-імпедансу ламінованих шин стає все більш очевидною, що може значно зменшити втрати в лінії та підвищити загальну ефективність системи. У комунікаційній та комп’ютерній індустрії -система розподілу електроенергії 48 В базових станцій зв’язку, об’єднавча плата розподілу електроенергії великих серверів центру обробки даних, з’єднання базових плат мережевих маршрутизаторів і обладнання для тестування медичного зображення (таке як високо{12}}модуль живлення обертової частини комп’ютерного томографа та вихідне з’єднання підсилювача градієнта МРТ) використовують ламіновані шини як ключові компоненти з’єднання. Їх компактна конструкція звільняє цінний внутрішній простір для встановлення, забезпечуючи при цьому високу надійність передачі сигналу та електроенергії.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На основіМейнфрейм BusBarструктурні креслення, таблиці електричних параметрів, оцінки навколишнього середовища та вимоги до сертифікації, надані замовниками, ми можемо завершити розробку «під ключ» і постачати партію від вибору методу обробки країв, порівняння матеріалів ізоляційної плівки та рекомендацій, налагодження параметрів процесу гарячого пресування до повного набору електричних випробувань, допомагаючи клієнтам досягти низького рівня відмов, компактного компонування та тривалої-надійної роботи на рівні системи-інтеграції.