Explication des technologies clés pour améliorer la densité de puissance des barres omnibus laminées

Dans les systèmes électroniques de puissance modernes, la densité de puissance est devenue un indicateur crucial de la performance des équipements. Avec le développement rapide des véhicules à énergie nouvelle, des systèmes de stockage d'énergie et des équipements électroniques de puissance à haute fréquence{{1}, les barres omnibus ou les câbles en cuivre traditionnels sont de moins en moins en mesure de répondre aux exigences des systèmes à haute -puissance-densité en termes d'inductance parasite, d'occupation de l'espace et de dissipation thermique. Dans ce contexte, la technologie des jeux de barres laminés est progressivement devenue une solution importante dans le domaine de l'électronique de puissance. Grâce à une conception stratifiée structurée composée de plusieurs conducteurs et matériaux isolants, les barres omnibus laminées peuvent assurer une transmission de puissance efficace dans un espace limité, tout en réduisant considérablement l'inductance parasite et en optimisant les performances de compatibilité électromagnétique. Par conséquent, ils sont largement utilisés dans les systèmes d'alimentation -hautes performances et les structures de connexion de modules d'alimentation.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La structure de base d'un jeu de barres laminé se compose généralement de plusieurs couches de matériaux conducteurs et de supports isolants empilés en alternance. Les matériaux conducteurs courants sont le cuivre ou l'aluminium, tandis que les couches isolantes utilisent souvent un film de polyimide, une résine époxy ou d'autres matériaux isolants haute tension-. Lors de la fabrication, les couches sont intégrées en une seule structure grâce à des processus de pressage à chaud ou de collage, créant ainsi un chemin de transmission de courant stable. Par rapport aux structures de jeux de barres en cuivre traditionnelles, les jeux de barres en cuivre laminé permettent d'obtenir une structure de connexion électrique plus compacte grâce à un contrôle précis de l'espacement et de la disposition des couches de conducteurs. Ils peuvent également être personnalisés pour répondre aux besoins de différents appareils, en s'adaptant à des chemins de courant et des structures de système complexes.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L’un des principaux avantages de la technologie des jeux de barres laminés est la réduction significative de l’inductance parasite. Lorsque les conducteurs positifs et négatifs sont empilés en parallèle dans la structure, les champs magnétiques générés par les courants inverses s'annulent dans l'espace, réduisant ainsi considérablement l'inductance de la boucle. L'inductance parasite des jeux de barres en cuivre traditionnels est généralement supérieure à 100 nH, tandis que les jeux de barres laminés optimisés peuvent la réduire en dessous de 10 nH. Cette structure d'inductance à faible-supprime efficacement les pics de tension et les interférences électromagnétiques générées par les dispositifs de commutation, ce qui est particulièrement important pour les systèmes de commutation à grande vitesse-utilisant des MOSFET SiC ou des IGBT, fournissant un environnement électrique stable et fiable pour les systèmes électroniques de puissance à haute-fréquence.

 

En plus de performances d'inductance améliorées, les barres omnibus laminées offrent également des avantages significatifs en termes de capacité de transport de courant-et d'efficacité de dissipation thermique. La structure de cuivre mince multi-couche augmente considérablement la zone de dissipation thermique tout en raccourcissant le chemin de conduction thermique, facilitant ainsi la dissipation de la chaleur vers le système de refroidissement externe. En optimisant l'épaisseur de la couche de cuivre et la conductivité thermique du matériau isolant, les barres de cuivre laminées atteignent généralement une capacité de transport de courant-de 3 à 5 A/mm² par unité de section transversale-, soit une amélioration de plus de 20 % par rapport aux barres omnibus en cuivre traditionnelles. Cette structure réduit non seulement la probabilité de points chauds localisés, mais réduit également efficacement l'augmentation de la température pendant le fonctionnement du système, améliorant ainsi la fiabilité et la durée de vie globales de l'équipement.

 

Du point de vue de la conception du système, les jeux de barres laminés peuvent améliorer la densité de puissance des appareils électroniques de puissance grâce à de multiples voies technologiques. Premièrement, la structure à faible -inductance permet aux dispositifs d'alimentation de fonctionner de manière stable à des fréquences de commutation plus élevées, réduisant ainsi la taille du filtre et des composants magnétiques. Deuxièmement, la structure intégrée peut remplacer plusieurs barres omnibus et câbles en cuivre distribués, réduisant considérablement le nombre de points de connexion et simplifiant le câblage du système, permettant une disposition plus compacte des modules de puissance, des condensateurs et des modules de variateur. Par exemple, dans les systèmes d'entraînement de moteur, la structure de la barre omnibus laminée pour l'électronique de puissance peut réduire considérablement la distance de connexion entre le circuit d'alimentation et le module de puissance, réduisant ainsi efficacement les pertes du système et améliorant l'efficacité globale.

 

Les jeux de barres laminés offrent également des avantages significatifs en matière de conception de compatibilité électromagnétique. Étant donné que les couches conductrices utilisent généralement une conception empilée symétrique, les champs magnétiques générés par les courants à haute fréquence - peuvent s'annuler au sein de la structure, réduisant ainsi considérablement le rayonnement électromagnétique. Dans les applications pratiques, la barre omnibus laminée optimisée pour l'entraînement moteur basé sur IGBT- peut réduire les interférences rayonnées d'environ 20 dB dans la bande de fréquences de 30 MHz à 1 GHz. Simultanément, en ajoutant une structure de blindage au sein de la couche d'isolation, le bruit RF externe peut être davantage supprimé, améliorant ainsi la capacité anti-anti-interférence du système. Cette capacité d'optimisation CEM réduit le besoin de composants de filtrage supplémentaires, réduisant ainsi davantage la taille du système et augmentant la densité de puissance.

 

Dans les applications pratiques, les jeux de barres empilés sont devenus des composants clés de divers systèmes électroniques-à haute puissance. Par exemple, la barre omnibus laminée pour onduleur à courant élevé dans les systèmes d'entraînement électrique des véhicules à énergie nouvelle permet une transmission de puissance stable et fiable dans des conditions de courant élevé ; dans les convertisseurs photovoltaïques et de stockage d'énergie, la structure BusBar pour l'électronique de puissance améliore l'efficacité du système et optimise l'aménagement de l'espace. De plus, les structures de jeux de barres à haute fiabilité similaires au BusBar pour locomotive électrique sont largement utilisées dans les systèmes de traction de transport ferroviaire, les convertisseurs de fréquence industriels et les grandes alimentations UPS pour répondre aux exigences des applications de haute puissance et de haute fiabilité.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lors de la conception de jeux de barres laminés, plusieurs facteurs doivent être pris en compte, notamment les performances électriques, la gestion thermique et la disposition structurelle. Premièrement, le nombre de couches de jeux de barres et l'épaisseur des conducteurs doivent être déterminés en fonction de la puissance nominale du système, de la plate-forme de tension et de l'espace d'installation. Généralement, le nombre de couches dans une structure stratifiée varie de 2 à 6, tandis que l'épaisseur de la couche de cuivre varie de 0,2 mm à 1,0 mm en fonction du courant nominal. Dans la conception de systèmes à hautes-performances, une conception de jeu de barres laminée-bien conçue garantit des longueurs de chemin de conducteur constantes, garantissant ainsi une distribution uniforme du courant et réduisant les paramètres parasites. Simultanément, la modélisation de la distribution de l'inductance et de l'augmentation de la température à l'aide d'un logiciel de simulation permet une optimisation précoce de la structure du conducteur pendant la phase de conception, améliorant ainsi l'efficacité globale du système.

 

Le processus de fabrication a également un impact significatif sur les performances des jeux de barres laminés. Les produits de haute-qualité utilisent généralement un pressage à chaud sous vide-pour garantir une épaisseur d'isolation uniforme et une force de liaison intercouche stable. Un contrôle stable du processus évite efficacement les problèmes tels que la décharge partielle, le vieillissement de l'isolation et la résistance thermique anormale. Dans certaines applications à haute -fiabilité, des traitements d'isolation spéciaux, tels que la technologie Varnished Insulated Busbar (VIB), sont incorporés pour améliorer encore les performances d'isolation et l'adaptabilité environnementale, répondant ainsi aux-exigences de fiabilité à long terme.

 

Des tests et des vérifications rigoureux sont également indispensables lors du développement de produits et de la production de masse. Avant d'être mises en application pratique, les barres omnibus multicouches sont généralement soumises à plusieurs tests, notamment l'inductance, la résistance, la tension de tenue, l'échauffement et les interférences électromagnétiques, pour garantir des performances stables dans diverses conditions de fonctionnement. Grâce à des tests systématiques, il est possible de garantir que chaque solution de barre omnibus pour la distribution d'énergie électrique possède des performances électriques stables et constantes, répondant ainsi aux exigences strictes de fiabilité des équipements électroniques de puissance haut de gamme.

 

Dans l'ensemble, la technologie des jeux de barres multicouches, avec ses avantages en termes de structure à faible-inductance, d'intégration à haute-densité et de gestion thermique efficace, fournit un support crucial pour le développement de-puissance-densité élevée d'équipements électroniques de puissance. Avec la prévalence croissante des dispositifs d'alimentation en carbure de silicium et de la technologie électronique de puissance à haute fréquence, l'application de jeux de barres multicouches dans les véhicules à énergie nouvelle, les systèmes de stockage d'énergie et les alimentations industrielles continuera de se développer, devenant un composant fondamental des futurs systèmes électriques à hautes performances. En particulier dans le nouveau secteur de l'énergie, des solutions structurelles telles que la barre omnibus en cuivre pour les énergies alternatives conduisent les systèmes électriques vers une efficacité et une fiabilité plus élevées.

 

Dans les applications d'ingénierie pratiques, la sélection de fournisseurs dotés de capacités de fabrication matures est tout aussi cruciale pour les performances et la fiabilité des jeux de barres laminés. Nous sommes spécialisés dans la recherche, le développement et la fabrication de produits haute-performances.Barres omnibus laminées pour l'industrieet les applications des nouvelles énergies, fournissant des solutions personnalisées basées sur différentes puissances nominales et exigences de structure du système. De la conception des conducteurs et de la structure d'isolation aux processus d'assemblage globaux, nous pouvons fournir à nos clients des barres omnibus complètes personnalisées pour les solutions de protection électrique afin de répondre aux besoins en composants de connexion électrique à haute fiabilité-des véhicules à énergies nouvelles, des systèmes de stockage d'énergie et des équipements électroniques de puissance industriels.