Com equilibrar el cost, la inductància dispersa i la capacitat de suport a la tensió a les barres de bus laminats? Guia de selecció d'enginyeria

Quan es seleccionen barres de bus laminats, no s'ha de centrar només en aconseguir el preu més baix, la inductància dispersa mínima o la tensió nominal més alta; en canvi, s'ha de determinar una estructura adequada tenint en compte la tensió de funcionament del sistema, el corrent, la freqüència de commutació, l'espai d'instal·lació i els requisits d'aïllament. Per als inversors IGBT, les unitats PCS d'emmagatzematge d'energia i els equips d'electrònica de potència d'alta-potència, una barra colectora laminada ben dissenyada-equilibra la necessitat de complir les especificacions de rendiment elèctric amb el control dels costos de material i fabricació.

 

 

En primer lloc, l'àrea de la secció transversal-del conductor i el gruix s'han de determinar en funció del corrent continu, el corrent màxim i l'augment de temperatura admissible. Si bé augmentar l'-àrea de la secció transversal és una manera habitual de millorar la-capacitat de càrrega actual de les barres de coure laminat, simplement augmentar el gruix no sempre és òptim; L'ús excessiu de material afegeix pes i cost alhora que complica la fabricació, de manera que el disseny s'ha d'ajustar als requisits de càrrega reals.

 

Per als dispositius de commutació d'-alta velocitat, com ara els IGBT i els components SiC, l'àrea del bucle actual afecta directament la inductància perduda. Les barres colectores laminades dissenyades per a accionaments de motor basats en IGBT-minimitzen els paràmetres paràsits del bucle escurçant el camí actual entre terminals positius i negatius i optimitzant l'espai entre capes, reduint així els pics de tensió i els problemes d'EMI durant la commutació d'alta-velocitat.

 

Els requisits de resistència a la tensió dicten l'estructura d'aïllament. Les solucions d'aïllament-com ara les barres colectores aïllades envernissades (VIB)-s'han de seleccionar en funció de factors com ara la tensió nominal, el gruix d'aïllament, la distància de fuga, la distància elèctrica i la temperatura de funcionament. Per a aplicacions d'-alta tensió, l'enfocament implica més que augmentar el gruix de l'aïllament; també cal tenir en compte les dimensions estructurals globals i l'entorn real d'instal·lació.

 

 

En l'adquisició real, és recomanable basar el disseny en el principi de "complir les especificacions en lloc de perseguir els paràmetres màxims". El disseny de barres laminades implica equilibrar diversos factors:

 

• Cost-prioritat:Utilitzeu un nombre estàndard de capes i gruixos de conductor adequats que compleixin els requisits de resistència al corrent i la tensió, minimitzant així l'ús de material innecessari i els passos de processament.

 

• -Baixa prioritat d'inductància:Minimitzar la distància entre els terminals positius i negatius i reduir l'àrea del bucle de corrent; aquest enfocament és adequat per a mòduls de potència-IGBT i SiC d'alta velocitat.

 

• Prioritat de la-tensió:Seleccioneu els materials i els gruixos d'aïllament en funció de la tensió del sistema i controleu estrictament les distàncies de fuga i les separacions elèctriques.

 

• Prioritat-espai:Per a equips compactes, utilitzeu una estructura multi-capes per aconseguir la distribució actual dins d'un espai d'instal·lació limitat.

 

Per tant, el disseny òptim per a barres colectores laminates que connecten IGBT i bancs de condensadors no és necessàriament el que tingui el preu més baix o el rendiment més alt; més aviat, és la solució que minimitza els materials i els processos de fabricació innecessaris alhora que compleix els requisits de corrent, inductància dispersa i aïllament.

 

Necessites equilibrar el cost de les barres, la inductància perduda i la resistència a la tensió?

 

Sol·liciteu una revisió de disseny de barres de bus laminat

 

Els materials constitueixen una part important dels costos. Si bé les barres de coure per a aplicacions d'energia alternativa ofereixen una alta conductivitat elèctrica, es poden avaluar altres materials conductors en funció dels requisits estructurals i actuals per a aplicacions on el pes i el cost són factors crítics.

 

El gruix del conductor també afecta directament el consum de material i els costos de processament. Per a les barres colectores laminades que s'utilitzen amb plaques de circuits IGBT d'alta-intensitat, el gruix s'ha de determinar en funció de la intensitat real, l'augment de temperatura i les limitacions d'espai d'instal·lació, en comptes d'augmentar simplement l'àrea de la-secció transversal.

 

Els materials d'aïllament també influeixen en el cost i les dimensions del producte. Les aplicacions com ara barres laminades per a condensadors de suport de corrent continu (que utilitzen dielèctrics de pel·lícula de polipropilè) requereixen la selecció d'esquemes d'aïllament adequats basats en les classificacions de tensió, els requisits de temperatura i les estructures entre capes per evitar una-enginyeria excessiva.

 

Els processos de fabricació determinen el cost de produir estructures complexes. Les barres colectores laminades per a inversors fotovoltaics poden implicar diversos passos-com ara estampació, mecanitzat CNC, soldadura i laminació; per tant, minimitzar els forats, corbes i juntes soldades innecessaris durant la fase de disseny ajuda a reduir els costos de fabricació i millora la consistència del lot.

 

 

A l'hora d'aprovisionar-se de barres colectores per a electrònica de potència, els professionals de les adquisicions haurien de mirar més enllà de les simples cotitzacions de preus unitaris i verificar si el proveïdor pot participar en les avaluacions d'enginyeria de les-etapes inicials. Els fabricants amb capacitats de disseny per a la fabricació (DFM) poden identificar problemes estructurals i de fabricació des d'un principi mitjançant l'anàlisi de dibuixos 2D/3D, especificacions de corrent i tensió i limitacions d'espai d'instal·lació.

 

Les capacitats de fabricació també afecten directament els resultats finals de lliurament. La producció de barres laminades per a accionaments de motor i electrònica de potència normalment implica processos com l'estampació de precisió, el mecanitzat CNC, la laminació d'aïllament i la soldadura per làser o per resistència; l'equip de producció d'un proveïdor i les capacitats de control de processos són factors crítics que determinen la consistència del producte.

 

Els protocols de gestió de la qualitat han d'incloure materials, dimensions, rendiment elèctric i traçabilitat dels lots. Per a les barres colectores laminats que s'utilitzen en els enllaços de corrent continu dels condensadors de potència, les àrees clau a verificar durant l'adquisició inclouen la inspecció de materials, comprovacions dimensionals, proves de tensió de resistència a l'aïllament, inspecció de juntes de soldadura i el compliment dels estàndards de gestió de qualitat com ISO 9001 i IATF 16949.

 

Busqueu un fabricant que optimitzi el disseny i el cost de la vostra barra colectora laminat?

 

Obteniu suport d'enginyeria de barres de bus laminat a mida

 

 

Pas 1 -Determina el corrent
Definiu el corrent continu, el corrent màxim i l'augment de temperatura admissible.

 

Pas 2 -Determineu la tensió
Definiu la tensió nominal, la classe d'aïllament i els requisits de tensió de suport.

 

Pas 3 -Determinar els requisits d'inductància
Avalueu si cal una estructura d'-inductància baixa en funció de la freqüència de commutació IGBT/SiC.

 

Pas 4 -Optimitzar l'estructura
Determineu el gruix del conductor, el nombre de capes, l'espai entre capes, la col·locació de terminals i el mètode de muntatge.

 

Pas 5 -Calcula els costos de fabricació
Avalueu l'impacte de costos dels materials, estampació, soldadura, aïllament i mecanitzat CNC.

 

Pas 6 -Validació de la mostra
Verifiqueu el disseny mitjançant proves dimensionals, d'aïllament, elèctriques i d'augment de temperatura abans de procedir a la producció en massa.

 

Per a aplicacions d'electrònica de potència industrial-com araBusBars laminats-Aquest enfocament de selecció permet que els requisits d'enginyeria i els costos d'adquisició s'alinein al principi de la fase de desenvolupament del producte, minimitzant així la necessitat de modificacions d'eines i canvis estructurals posteriors.

 

 

Si esteu desenvolupant inversors IGBT, PCS d'emmagatzematge d'energia o altres equips electrònics d'alta potència{0}}, podeu proporcionar dibuixos de productes juntament amb especificacions de tensió, corrent i espai d'instal·lació; A continuació, el nostre equip d'enginyers avaluarà l'estructura laminat, els materials i les solucions de fabricació en funció d'aquests paràmetres reals.