Com seleccionar un fabricant de barres laminades fiables: Guia de disseny per a barres de baixa-inductància per a inversors de vehicles d'energia nova i sistemes d'emmagatzematge d'energia

Els mòduls SiC MOSFET i IGBT utilitzats en inversors de vehicles d'energia nova (NEV), unitats d'emmagatzematge d'energia PCS i inversors fotovoltaics estan evolucionant cap a freqüències més altes i densitats de potència més altes. Les barres tradicionals d'una-capa, a causa de les seves grans àrees de bucle de corrent, generen una inductància parasitària important, la qual cosa pot provocar problemes d'excés de tensió i EMI durant la commutació d'alta-velocitat.

 

La barra de bus laminat especialment dissenyada utilitza capes de coure positives i negatives ben apilades per crear un efecte de cancel·lació de camp magnètic entre corrents oposades. Aquest disseny manté la inductància perduda per sota de 10 nH, reduint eficaçment l'estrès de commutació dels dispositius d'alimentació i millorant la fiabilitat del sistema.

 

Per als proveïdors de nivells 1 i 2 de NEV, fabricants de bateries i fabricants d'equips d'electrònica de potència, seleccionar un proveïdor de barres colectores laminats requereix mirar més enllà del preu; és fonamental avaluar les capacitats del proveïdor en el processament del coure, laminació d'aïllaments, soldadura i muntatge, control dimensional i sistemes de gestió de la qualitat de l'automoció.

 

 

1. El control de la inductància dispersa determina la fiabilitat del mòdul de potència

 

Els mòduls SiC MOSFET i IGBT tenen capacitats de commutació d'alta{0}}velocitat. A mesura que augmenta la velocitat de canvi de corrent (di/dt), la inductància paràsita dins de l'estructura d'interconnexió genera una tensió definida per:

 

V=L × di/dt

 

En conseqüència, fins i tot si el mòdul d'alimentació en si compleix els requisits de tensió nominal, una barra de distribució mal dissenyada pot provocar pics de tensió transitoris que donen lloc a:

• Sobretensió dels dispositius d'alimentació;
• Augment de les pèrdues de commutació;
• Augment de l'EMI;
• Reducció de la vida útil dels semiconductors.

 

Els dissenys de barres laminades de baixa-inductància solen complir els requisits següents:

2. L'estructura de cancel·lació del camp magnètic permet un rendiment baix-inductància

 

El principi bàsic que hi ha darrere de la reducció de la inductància a les barres colectores laminates és escurçar la distància del bucle actual entre els terminals positius i negatius.

 

Barres tradicionals de coure:

• Gran distància entre els terminals positius i negatius;
• Els camps magnètics no poden cancel·lar-se mútuament de manera efectiva;
• Alta inductància parasitària.

 

Barres colectores laminates:

• Els terminals DC+ i DC- estan molt espaiats;
• El corrent flueix en direccions oposades;
• Els camps magnètics s'anul·len mútuament;
• L'àrea del bucle es redueix.

 

Paràmetres clau de disseny que afecten el rendiment de l'inductor:

 

Per tant, un fabricant qualificat de barres laminades requereix no només capacitats de fabricació, sinó també experiència en anàlisi electromagnètica i optimització estructural.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Contacta ara

 

Compartiu el vostre dibuix de barres, els requisits de tensió/corrent o els detalls de l'aplicació per obtenir comentaris d'enginyeria.

 

La fiabilitat operativa-a llarg termini de les barres colectores laminades depèn en gran mesura dels materials d'aïllament.

 

La capa d'aïllament ha de complir simultàniament els requisits següents:

• Alta rigidesa dielèctrica;
• baixa absorció d'humitat;
• Alta{0}}estabilitat a la temperatura;
• Fiabilitat del cicle tèrmic;
• Bona adherència interlaminar.

 

Propietats dels materials comuns:

 

En aplicacions de vehicles d'energia nova, el gruix de l'aïllament requereix un equilibri entre:

• autorització de seguretat;
• inductància perduda;
• capacitat de dissipació de calor.

 

Gruix d'aïllament excessiu:

→ augmenta la distància entre els terminals positius i negatius
→ augmenta la inductància parasitària

 

Gruix d'aïllament insuficient:

→ redueix la capacitat de resistència a la tensió
→ augmenta el risc de descàrrega parcial

 

Per tant, els projectes de barres laminades personalitzades requereixen una selecció de material adaptada a la tensió, el corrent i l'entorn de funcionament específics.

 

 

Molts projectes de barres passen les proves inicials, però presenten els problemes següents després d'un cicle tèrmic prolongat:

• delaminació entre capes;
• Falla d'aïllament;
• Esquerdes de soldadura;
• Augment de la resistència de contacte.

 

Les causes solen derivar d'un control inadequat del procés de fabricació.

 

1. Capacitats de processament de coure de precisió

 

La fabricació de barres laminades implica:

• Estampació de precisió;
• tall per làser;
• mecanitzat CNC;
• Desenvolupament de matriu d'estampació.

 

Materials d'ús habitual:

 

Controls clau:

• planitud;
• precisió de la posició del forat;
• Rebaves de vora;
• Toleràncies dimensionals.

 

2. Tecnologia de soldadura d'alta-fiabilitat

 

Les diferents aplicacions requereixen diferents mètodes d'unió:

1. Soldadura per làser: es caracteritza per una petita -zona afectada per la calor i una alta precisió; adequat per unir coure i alumini, així com connexions elèctriques d'alta-precisió; minimitza la deformació de la soldadura i millora la fiabilitat de la connexió.
2. Soldadura per resistència: ofereix alts nivells d'automatització i eficiència de producció; ideal per a grans-volums de fabricació estandarditzats; àmpliament utilitzat en vehicles d'energia nova i components de connexió elèctrica.
3. Soldadura de plata: presenta una baixa resistència de contacte i una excel·lent conductivitat elèctrica; adequat per a connexions elèctriques{0}}d'alta fiabilitat; ajuda a reduir l'augment de temperatura a la zona de connexió.
4. Soldadura per difusió molecular: Aconsegueix una força de la junta aproximada a la del material base; caracteritzat per una baixa resistència i alta fiabilitat; adequat per a aplicacions d'alta-intensitat-potència-de densitat.

 

3. Procés de laminació de la premsa-calent al buit

 

Un busbar laminat no és només un conjunt; és una estructura integrada formada mitjançant laminació-premsa en calent al buit.

 

Paràmetres clau de control:

Cal evitar:

• Buits;
• desalineació entre capes;
• Resina insuficient;
• Esquerda de l'aïllament.

 

Sol·liciteu suport de fabricació de barres de bus laminat OEM

 

 

Per als clients dels sectors de vehicles d'energia nova, emmagatzematge d'energia i electrònica de potència, la capacitat dels proveïdors no es defineix només per la fabricació de productes individuals, sinó pel control del procés--extrem a l'extrem-, des del suport al disseny fins al lliurament de producció en massa.

 

Xiamen Apollo Stamping Welding Technology Co., Ltd. té capacitats de fabricació completes per a components metàl·lics estampats i soldats per a noves aplicacions energètiques, oferint suport per a:

 

1. Capacitats de fabricació integrals

 

L'empresa posseeix:

• Tallers d'estampació de precisió;
• Línies de producció de soldadura làser;
• Capacitats de soldadura al buit i unió per difusió;
• capacitats de mecanitzat CNC;
• Capacitats de galvanoplastia i tractament de superfícies;
• Capacitats de muntatge automatitzat.

 

La cobertura del producte inclou:

• barres de coure;
• Interconnexió de bateries;
• Fusible fulles de contacte i taps;
• peces estampades metàl·liques;
• Conjunts de connexió elèctrica{0}d'alta tensió.

 

2. Suport al sistema de qualitat de la indústria de l'automoció

 

Per als projectes de vehicles d'energia nova, l'empresa gestiona la producció d'acord amb:

• sistemes de gestió de qualitat ISO 9001;
• IATF 16949 sistemes de gestió de la qualitat d'automoció.

 

Donem suport a:

• Documentació PPAP Nivell 3;
• Informes dimensionals del producte;
• Certificacions de materials;
• Plans de control;
• Traçabilitat del procés.

 

3. Des del desenvolupament de mostres fins al lliurament de producció en massa

 

Per a diferents fases del projecte:

 

Mitjançant el desenvolupament de-motlles interns i les capacitats de fabricació de diversos-procés, podem escurçar els cicles de desenvolupament dels clients i millorar l'estabilitat de la cadena de subministrament.

 

 

Barra de bus laminats'utilitzen principalment en:

 

Quan avaluen els proveïdors, els equips d'adquisició i enginyeria s'han de centrar a verificar el següent:

1. Tenen capacitats per al processament del coure i el desenvolupament de motlles?
2. Tenen capacitats clau de procés com ara la soldadura làser i la soldadura per difusió?
3. Poden proporcionar documentació PPAP?
4. Tenen experiència amb projectes d'automoció IATF 16949?
5. Poden donar suport a la transició de la creació de prototips a la producció en massa?

 

Les barres laminades de baixa-inductància no són només productes processats-de coure; són components d'enginyeria complexos que impliquen la ciència dels materials, l'electromagnètica, la gestió tèrmica i la fabricació de precisió.

 

 

 

 

Si esteu desenvolupant inversors per a vehicles d'energia nova, paquets de bateries de tracció, PCS d'emmagatzematge d'energia o electrònica de potència industrial i busqueu un proveïdor de barres colectores laminades amb capacitats en sistemes d'estampació de precisió, soldadura i qualitat d'automoció, poseu-vos en contacte amb nosaltres. Xiamen Apollo Stamping Welding Technology Co., Ltd. ofereix anàlisi DFM, validació de mostres i suport de producció en massa adaptat als vostres dibuixos, especificacions actuals i entorns d'aplicació.