Technologies clés pour l’amélioration de la densité de puissance : analyse des connaissances de l’industrie des barres omnibus laminées

Avec le développement rapide de nouveaux véhicules énergétiques, de systèmes de stockage d'énergie, de convertisseurs industriels et d'équipements électroniques de puissance à haute fréquence, les structures de jeux de barres en cuivre traditionnelles ne peuvent plus répondre aux exigences de densité de puissance élevée, de miniaturisation et de faibles pertes. Dans ce contexte, les jeux de barres laminés sont progressivement devenus un élément important des systèmes de connexion électrique modernes. En tant que solution de connexion conductrice intégrée, elle atteint une faible inductance parasite, une capacité de transport de courant élevée et une excellente compatibilité électromagnétique grâce au laminage composite de plusieurs conducteurs et matériaux isolants. Elle est largement utilisée dans des scénarios à haute -fréquence, haute-tension et haute-puissance.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les barres omnibus laminées sont essentiellement des barres de connexion à structure composite multi-, généralement formées par une alternance de couches de conducteurs en cuivre ou en aluminium et de supports isolants. Par rapport aux structures de jeux de barres en cuivre discrètes traditionnelles, elles permettent d'obtenir une conception de chemin de courant plus rationnelle dans un espace limité, améliorant ainsi l'efficacité et la stabilité globales du système. Les systèmes électroniques de puissance modernes ont des exigences de plus en plus élevées en matière de faible inductance, de commutation à grande vitesse-et de gestion thermique ; par conséquent, les barres omnibus laminées à faible-inductance sont devenues un choix important pour les équipements de conversion à hautes-performances.

 

Structurellement, les barres omnibus laminées peuvent être conçues sous forme de structures à double-couche, triple-couche ou même multi-couches pour répondre aux exigences spécifiques des applications. Les barres omnibus laminées à trois -couches sont particulièrement largement utilisées dans les nouveaux onduleurs d'énergie et les systèmes PCS de stockage d'énergie. En empilant étroitement les électrodes positives et négatives, la zone de boucle est efficacement réduite, permettant aux champs magnétiques de s'annuler, réduisant ainsi considérablement l'inductance parasite. Par rapport aux systèmes de jeux de barres en cuivre traditionnels, l'inductance peut être réduite à environ un -dixième de la solution d'origine, ce qui est crucial pour le fonctionnement stable des-dispositifs SiC haute fréquence et des modules IGBT.

 

Dans les systèmes électroniques-à haute puissance, les dispositifs de commutation sont sujets aux pics de tension et aux interférences EMI lorsqu'ils fonctionnent à des vitesses élevées. L'application de jeux de barres laminés dans les convertisseurs de haute-puissance peut atténuer efficacement ce problème. En raison de la distance extrêmement faible entre les couches conductrices, les champs magnétiques générés par les courants de boucle peuvent s'annuler, réduisant ainsi le bruit rayonné et les pertes de commutation. Cette caractéristique de faible -inductance améliore non seulement la fiabilité du système, mais contribue également à réduire la taille des filtres et des dissipateurs thermiques, augmentant ainsi la densité de puissance de l'équipement.

 

Avec l'application à grande échelle des dispositifs en carbure de silicium, la demande de barres omnibus laminées personnalisées pour les IGBT et de barres omnibus laminées IGBT continue de croître. Les modules IGBT ont des exigences extrêmement élevées en matière de distribution uniforme du courant et de connexions à faible -inductance, et les structures laminées peuvent optimiser les chemins de courant et réduire les points chauds locaux. Pour les topologies à trois-niveaux, les jeux de barres laminés pour les onduleurs à trois-niveaux peuvent améliorer efficacement les fluctuations de tension médianes et améliorer la réponse dynamique du système, ce qui les rend précieux dans les nouveaux onduleurs d'énergie et les convertisseurs de fréquence industriels.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L'industrie des véhicules à énergies nouvelles est l'un des secteurs-à la croissance la plus rapide pour la technologie des jeux de barres laminés. Les jeux de barres laminés pour voitures électriques sont largement utilisés dans les systèmes d'entraînement électrique, les packs de batteries, les OBC et les modules DC/DC. Par rapport aux connexions de faisceaux de câbles traditionnelles, elles réduisent l'espace d'installation, améliorent la conductivité et réduisent le poids total du véhicule. Alors que les plates-formes haute tension-évoluent progressivement vers 800 V et des tensions encore plus élevées, les barres omnibus inverseurs antidéflagrantes haute tension-sont confrontées à des exigences plus élevées en matière de performances d'isolation, de tension de tenue et de stabilité thermique ; les structures stratifiées répondent mieux à ces conditions opératoires complexes.

 

Dans les domaines du stockage d’énergie et de l’alimentation électrique (alimentation sans coupure), les barres omnibus système et les structures laminées sont également largement utilisées. Les systèmes UPS ont des exigences extrêmement élevées en matière de stabilité de l'alimentation électrique et de faibles-performances de perte. Les jeux de barres laminés peuvent réduire l'augmentation de la température du système, améliorer l'efficacité de la transmission d'énergie et améliorer la fiabilité opérationnelle à long terme des équipements. De plus, dans les équipements de communication, les jeux de barres laminés pour la distribution d'énergie des télécommunications et les jeux de barres laminés pour les fonds de panier de routeurs Internet remplacent progressivement les solutions de connexion par câble traditionnelles pour répondre aux besoins d'espace des armoires à haute densité-.

 

Le secteur du transport ferroviaire constitue également un domaine d’application important pour les barres omnibus lamellées. Les jeux de barres stratifiés de métro et les jeux de barres composites pour l'alimentation électrique des trains, les modules d'alimentation à quatre-quadrants sont largement utilisés dans les systèmes d'alimentation électrique de traction des trains et les modules de conversion à quatre-quadrants. Étant donné que les systèmes de transport ferroviaire fonctionnent dans des environnements électromagnétiques à fortes vibrations, à courants élevés et complexes, les exigences de stabilité du système de connexion sont extrêmement élevées. Les jeux de barres laminés améliorent non seulement la résistance aux vibrations, mais réduisent également les risques CEM du système et améliorent la fiabilité globale de l'alimentation électrique.

 

Outre les domaines industriels et des nouvelles énergies, les barres omnibus laminées sont également de plus en plus utilisées dans des domaines haut de gamme tels que les équipements médicaux, l'éclairage de scène et les centres de données. Par exemple, les barres omnibus laminées pour les appareils de test d’imagerie médicale répondent aux exigences de faible bruit et de stabilité élevée des équipements d’imagerie médicale ; Les barres omnibus laminées pour la distribution d'énergie à montage en rack-conviennent aux systèmes d'alimentation en rack de serveur à haute densité- ; et les barres omnibus laminées pour l'assemblage de PDA (un système d'éclairage de scène-à succès-) commencent à être utilisées dans les modules d'alimentation haute-fréquence pour les équipements d'éclairage de scène.

 

Du point de vue de la fabrication, les barres omnibus laminées sont généralement fabriquées à l'aide de processus tels que le pressage à chaud sous vide, le collage par stratification ou le moulage. Les matériaux d'isolation utilisent souvent des matériaux à haute isolation-tels que le polyimide, le PET et la résine époxy pour garantir la résistance à la tension et la stabilité thermique pendant-un fonctionnement à long terme. Pour les configurations spatiales complexes, les barres omnibus partiellement laminées peuvent utiliser une structure laminée dans des zones localisées, équilibrant la flexibilité de l'installation avec de faibles performances d'inductance, ce qui les rend adaptées à des scénarios spéciaux tels que les barres omnibus laminées pour les installations de barres omnibus complexes.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Au cours du processus de conception, les ingénieurs optimisent généralement la conception en tenant compte de la capacité actuelle, des exigences en matière d'échauffement, de la distance d'isolation et des performances CEM. Une disposition des conducteurs bien planifiée-réduit non seulement les pertes du système, mais améliore également l'efficacité de la dissipation thermique. Parce que les jeux de barres laminés combinent conductivité et support structurel, ils sont classés comme jeux de barres laminés, composants électroniques passifs, et jouent un rôle de plus en plus important dans les systèmes électriques modernes et hautement intégrés.

 

Dans l'ensemble,jeu de barres laminéLa technologie stimule le développement des dispositifs électroniques de puissance vers une densité de puissance plus élevée, des pertes plus faibles et une taille plus petite. Avec la mise à niveau continue des nouvelles énergies, du stockage d'énergie, du transport ferroviaire et des industries manufacturières haut de gamme, les barres omnibus laminées joueront un rôle encore plus crucial dans les futurs systèmes électriques à haute tension, haute fréquence et hautement intégrés, devenant progressivement un élément fondamental du transport et de la connexion électrique modernes.