تجزیه و تحلیل تکرار تکنولوژیکی و ارزش کاربرد باسبار مسی چند لایه در مقایسه با شینه‌های سنتی

در تجهیزات الکترونیکی قدرت، گذرگاه مسی چند لایه یک قطعه{0}}حمل کننده جریان اصلی است و راندمان عملیاتی کلی و قابلیت اطمینان بلند مدت- آن مستقیماً با طراحی ساختاری آن مرتبط است. همانطور که تجهیزات صنعتی به سمت فرکانس‌های بالاتر و توان بالاتر ادامه می‌دهند، کاستی‌های ذاتی میله‌های مسی با طرح‌بندی سنتی-به تدریج آشکار می‌شوند. ساختارهای رسانای چند لایه مرکب روی هم قرار گرفته، با نوآوری ساختاری خود، به راه حل اصلی پشتیبانی برای سیستم‌های قدرت{{6}بالا تبدیل شده‌اند. این مقاله به طور عینی تفاوت های فنی بین دو نوع شینه را از نظر ساختار، عملکرد و سناریوهای کاربردی مقایسه می کند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شینه‌های سنتی معمولاً از یک میله مسی تک لایه استفاده می‌کنند که به طور مستقل چیده شده است یا یک ساختار چند لایه مسی موازی و مجزا، با لایه‌هایی که توسط ورق‌های عایق از هم جدا شده و با استفاده از پیچ‌ها و{2}}جوشکاری در محل مونتاژ می‌شوند. این روش قالب‌گیری دارای محدودیت‌های عملکرد ذاتی است: شکاف‌های لایه بزرگ مستقیماً اندوکتانس کلی انگلی را افزایش می‌دهند، افزونگی مسیر هدایت جریان را طولانی‌تر می‌کنند و باعث افزایش مداوم در کاهش مقاومت تحت عملیات پایدار می‌شوند. تمرکز تنش مکانیکی داخلی تحت شرایط متناوب گرم و سرد به راحتی منجر به تغییر شکل حرارتی موضعی می شود و آرایش گسسته نیز تداخل الکترومغناطیسی را تشدید می کند و رعایت استانداردهای سازگاری الکترومغناطیسی تجهیزات را دشوار می کند.

 

گذرگاه مسی چند لایه ساختار یکپارچه ای از فویل مس رسانای متناوب و دی الکتریک عایق را اتخاذ می کند که از طریق پردازش لمینیت دقیق به کنترل دقیق شکاف های بین لایه ای دست می یابد. فاصله هادی را می توان تا 1 میلی متر فشرده کرد و آرایش متناوب هادی های مثبت و منفی یک ظرفیت معادل طبیعی را تشکیل می دهد. قالب گیری کلی به طور قابل توجهی نقاط اتصال خارجی را کاهش می دهد و بهینه سازی توپولوژی سه بعدی کل مسیر فعلی را کوتاه می کند. این نوآوری اصلی طراحی نوار چند لایه است که آن را از شینه‌های سنتی متمایز می‌کند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

بهینه سازی الکتریکی بارزترین مزیت فنی سازه های چند لایه است. تماس نزدیک بین هادی های مثبت و منفی میدان های مغناطیسی را از بین می برد و اندوکتانس انگلی را 50 تا 80 درصد کاهش می دهد. به عنوان مثال، در اندازه‌گیری‌های مدار قدرت IGBT واقعی، اندوکتانس شین‌های سنتی در سطح توان یکسان معمولاً به 30nH می‌رسد، در حالی که شینه اینورتر چند لایه را می‌توان در محدوده 5 تا 10nH کنترل کرد. این اندوکتانس کم به طور قابل توجهی نوسانات ولتاژ ناشی از عملکرد سوئیچینگ دستگاه های قدرت را کاهش می دهد، با افزایش سنبله های ولتاژ اندازه گیری شده 40٪ تا 60٪ کاهش می یابد، به طور موثر استرس ولتاژ آنی را بر روی دستگاه ها کاهش می دهد. آرایش رسانای متقارن چند لایه توزیع جریان را بهینه می‌کند، مشکلات اضافه بار جریان موضعی ناشی از اثر پوستی و اثر مجاورت را کاهش می‌دهد و ظرفیت حمل جریان را 15% تا 25% برای همان سطح مقطع{13}} افزایش می‌دهد.

 

ساختار مکانیکی و ادغام تجهیزات نیز مزایای قابل توجهی را ارائه می دهد. در حالی که دارای همان جریان نامی است، ساختار چند لایه حجم را 40٪ تا 60٪ و وزن را 30٪ تا 50٪ کاهش می دهد. در یک سیستم قدرت کیلو آمپری، یک شینه سنتی تقریباً به فضای نصب 300×200 میلی‌متر نیاز دارد، در حالی که باس بار چندلایه‌ای که در کاربرد اینورتر فتوولتائیک استفاده می‌شود، تنها به 150×120 میلی‌متر نیاز دارد. پرس و قالب گیری یکپارچه استحکام مکانیکی کلی را افزایش می دهد. در آزمایش‌های ارتعاش تصادفی از 10 تا 2000 هرتز، تغییر شکل ساختاری فقط یک سوم- شینه‌های مسی سنتی است. ابعاد و رابط های استاندارد پیش ساخته به طور قابل توجهی در{15}مجموعه سایت ساده می شود، زمان مونتاژ را بیش از نصف کاهش می دهد و نیاز به ابزار اضافی برای تنظیم فاصله هادی را از بین می برد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

باسبارهای چند لایه با سناریوهای مختلف الکترونیک قدرت{0}بالا سازگار هستند و امکان ارتقاء عملکرد تجهیزات را فراهم می‌کنند. اینورترهای فتوولتائیک از میله های چند لایه برای بهره وری انرژی برتر استفاده می کنند. تجهیزات برق بادی از میله‌های مولد برق باد استفاده می‌کنند که می‌توانند در شرایط سخت با اختلاف دمای شدید مقاومت کنند. سیستم‌های محرک الکتریکی خودرو با میله‌های دو لایه چند لایه برای کاربردهای وسایل نقلیه ترکیبی، مناسب برای پلت‌فرم‌های{4} ولتاژ بالا سازگار شده‌اند و چگالی توان را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشند. مبدل‌های فرکانس صنعتی از میله‌های درایو فرکانس متغیر (VFD/VSD Drive) استفاده می‌کنند که عملکرد طولانی‌مدت پایدارتر-و هزینه‌های نگهداری کمتر را تضمین می‌کنند. سیستم های توزیع برق مرکز داده مجهز به باسبارهای PDU (واحد توزیع برق) برای خنک سازی موثر و صرفه جویی در انرژی هستند. حمل و نقل ریلی از میله های چند لایه برای ترافیک ریلی استفاده می کند که برای شرایط کشش لکوموتیو مناسب است. تجهیزات ذخیره‌سازی انرژی و پیل سوختی از میله‌های چند لایه برای سلول‌های سوختی جایگزین و سیستم‌های خودروهای الکتریکی هیبریدی استفاده می‌کنند که نیازمندی‌های انتقال جریان- ولتاژ بالا و بالا را برآورده می‌کنند. علاوه بر این، تجهیزات کنترل صنعتی مانند SVG، APF، ماشین‌های جوشکاری و تابلو برق همگی می‌توانند از بهینه‌سازی عملکرد کلی با استفاده از میله‌های چند لایه بهره ببرند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

بر اساس آزمایش عملکرد جامع و مثال‌های کاربردی واقعی{0}}و استفاده از توپولوژی چند لایه نوآورانه،باربری مسی چند لایهبه ارتقای کامل در عملکرد الکتریکی، اتلاف حرارت، مکانیکی و ایمنی دست می‌یابد که با نیازهای همه انواع{0}تجهیزات الکترونیکی با قدرت بالا سازگار است. با تولید انبوه و بلوغ مواد و فرآیندها، هزینه کلی محصول همچنان رو به کاهش است. در سیستم‌های قدرتی که نیازمند کوچک‌سازی، راندمان بالا و طول عمر طولانی هستند، مانند تولید انرژی جدید، سیستم‌های برق خودرو، درایوهای صنعتی و حمل‌ونقل ریلی، میله‌های کامپوزیت چند لایه به تدریج جایگزین شینه‌های مسی گسسته سنتی شده‌اند و به یک راه‌حل استاندارد صنعتی تبدیل شده‌اند.

 

برای راه حل های مسی چند لایه مناسب برای شرایط عملیاتی مختلف، داده های تست عملکرد و پشتیبانی فنی پیاده سازی سفارشی، لطفاً برای تکمیل انتخاب و ارزیابی با تیم مهندسی تماس بگیرید.