Panduan Reka Bentuk Bar Bas Berlamina: Meminimumkan Kearuhan Sesat dalam-Penyongsang Kuasa Tinggi

Bar bas berlamina mengurangkan kearuhan gelung pensuisan penyongsang dengan menyepadukan konduktor positif dan negatif ke dalam struktur berlapis padat dengan jarak dielektrik terkawal. Untuk modul kuasa SiC dan IGBT, bar bas berlamina yang direka bentuk dengan betul boleh mencapai kearuhan sesat di bawah 10nH, mengurangkan overshoot voltan semasa -penukaran frekuensi tinggi.

 

Xiamen Apollo Technology mengeluarkan bar bas berlamina tersuai menggunakan kuprum tulen C1100, pengecapan ketepatan, kimpalan resapan molekul dan proses penekan panas berbilang{1}}lapisan. Prestasi elektrik disahkan melalui pemeriksaan CMM, ujian tahan dielektrik dan dokumentasi PPAP Tahap 3 untuk aplikasi storan automotif dan tenaga.

 

 

 

Penyongsang daya tarikan EV moden dan sistem penukaran kuasa ESS semakin menggunakan modul SiC MOSFET dan-IGBT berkelajuan tinggi. Peranti ini bertukar pada frekuensi yang lebih tinggi dengan masa kenaikan yang lebih pendek, menjadikan kearuhan parasit di dalam struktur pautan DC sebagai faktor langsung yang mempengaruhi pancang voltan dan kebolehpercayaan semikonduktor.

 

Hubungan antara induktansi sesat dan lampau voltan pensuisan adalah berikut:

ΔV=L × di/dt

di mana:

ΔV=melebihi voltan

L=kearuhan sesat gelung semasa

di/dt=kadar pensuisan semasa

Untuk penyongsang 800V EV yang beroperasi dengan modul SiC:

 

Parameter	Busbar Konvensional	Reka Bentuk Busbar Berlamina
Kearuhan pautan DC	50-150nH	<10nH
Jarak konduktor	5-15mm	Lapisan dielektrik 0.1-1mm
Laluan semasa	Asingkan bar positif/negatif	Struktur berlamina selari
Pembatalan medan magnet	Terhad	Dioptimumkan
Terlebih voltan menukar	Lebih tinggi	Dikurangkan

 

Struktur berlamina meletakkan konduktor positif dan negatif berdekatan. Arah arus yang bertentangan menghasilkan medan magnet yang bertentangan, mengurangkan fluks magnet luar dan menurunkan kearuhan gelung.

 

1.1 Prinsip Pembatalan Medan Magnet Dengan Pengoptimuman Lapisan Kuprum

Reka bentuk busbar berlamina bergantung pada:

Pemilihan ketebalan tembaga

Susunan lapisan

Ketebalan dielektrik

Kedudukan terminal

Simetri pengedaran semasa

 

Parameter bar bas berlamina penyongsang EV biasa:

Bahan kuprum: C1100 elektrolitik kuprum padang sukar

Kekonduksian: Lebih besar daripada atau sama dengan 99% IACS

Ketebalan tembaga: 0.5mm-5mm

Toleransi kerataan: Kurang daripada atau sama dengan 0.05mm

Toleransi kedudukan terminal: ±0.1mm

Rawatan permukaan: penyaduran nikel/penyaduran timah

Geometri konduktor yang tidak sekata menghasilkan kepekatan arus setempat, meningkatkan kedua-dua rintangan dan gangguan elektromagnet.

 

 

 

Bahan konduktor secara langsung menentukan-keupayaan pembawa arus, prestasi terma dan kebolehpercayaan-jangka panjang.

 

Untuk penyongsang EV dan aplikasi ESS, kuprum tulen diutamakan kerana kekonduksian elektriknya yang lebih tinggi dan pemanasan Joule yang lebih rendah.

 

Harta Bahan	C1100 Kuprum Tulen	C2680 Loyang
Kandungan tembaga	Lebih besar daripada atau sama dengan 99.90%	60-65%
Kekonduksian	Lebih besar daripada atau sama dengan 99% IACS	26-30% IACS
Kerintangan	0.0172 Ω·mm²/m	Lebih tinggi
Kekonduksian terma	~390 W/m·K	~120 W/m·K
Aplikasi biasa	Bar bas kuasa, pautan DC penyongsang	Terminal mekanikal, penyambung
Keupayaan membawa semasa	tinggi	Sederhana

 

Tembaga C1100 dipilih untuk:

Bar bas pek bateri EV

Himpunan pautan DC penyongsang SiC

Penyimpanan tenaga sambungan PCS

Mengecas modul kuasa cerucuk

Loyang C2680 digunakan terutamanya di mana kekuatan mekanikal dan prestasi pembentukan diutamakan.

 

2.1 Kawalan Setem dan Pembentukan Ketepatan Mengikut Keperluan IATF 16949

Bar bas berlamina tinggi{0}}arus selalunya memerlukan geometri terminal yang kompleks, termasuk:

lentur 90 darjah
Lubang terminal
Slot penentududukan
Tekan-struktur muat
Dalam-titik rivet

 

Parameter pembuatan:

Toleransi pengecapan die progresif: ±0.01mm
Kawalan ketinggian burr: Kurang daripada atau sama dengan ketebalan bahan 10%.
Pemantauan hayat alat: Lebih daripada atau sama dengan 500,000 kitaran pengecapan
Pemeriksaan dimensi CMM: 100% untuk dimensi kritikal

In-die riveting mengintegrasikan pengancing mekanikal ke dalam proses pengecapan, mengurangkan variasi pemasangan dan meningkatkan ketekalan pengeluaran.

 

Minta Penilaian & Sebut Harga DFM Percuma

 

 

Lapisan dielektrik menentukan kebolehpercayaan penebat, ketahanan haba, dan kestabilan mekanikal bar bas berlamina.

 

Bar bas penyongsang kuasa tinggi-mesti mengekalkan prestasi penebat di bawah:

Berbasikal haba

Pensuisan voltan tinggi

Getaran mekanikal

Pendedahan kelembapan

Bahan penebat biasa:

 

Bahan Penebat	Penarafan Suhu	Kekuatan Dielektrik	Aplikasi Biasa
Filem Kapton Polyimide	269 ​​darjah hingga 400 darjah	>200kV/mm	Penyongsang SiC zon suhu tinggi
Filem PET	-40 darjah hingga 150 darjah	150-250kV/mm	Modul kuasa EV standard
Kertas Nomex	Sehingga 220 darjah	Rintangan haba yang tinggi	ESS dan sistem kuasa perindustrian

 

3.1 Salutan Serbuk Epoksi lwn Penebat Filem untuk Bar Bas Berlamina

 

Parameter	Salutan Serbuk Epoksi	Filem Polimida/PET
Ketebalan salutan	100-500μm	25-125μm
Kekuatan dielektrik	>15kV/mm	>150kV/mm
Rintangan suhu	120-180 darjah	150-400 darjah
Kawalan ketebalan	Sederhana	tinggi
Permohonan	Bahagian 3D yang kompleks	Struktur berlamina ketepatan

 

Untuk basbar berlamina penyongsang EV, penebat filem nipis memberikan jarak dielektrik yang lebih kecil, meningkatkan prestasi elektromagnet.

 

Kawalan kualiti yang diperlukan:

Pengukuran ketebalan penebat

Ujian tahan voltan tinggi

Ujian pelepasan separa

Ujian lekatan

Ujian penuaan terma

 

Piawaian pengesahan biasa:

IEC 60664 penyelarasan penebat

Peringkat nyalaan UL 94 V-0

Ujian persekitaran automotif ISO 16750

 

 

 

Bar bas berlamina berbilang{0}}lapisan memerlukan ikatan terma terkawal antara konduktor kuprum dan bahan penebat.

 

Urutan pembuatan termasuk:

Pemotongan dan pengecapan kepingan tembaga

Deburring dan pembersihan permukaan

Rawatan penyaduran

Kedudukan filem penebat

Vakum menekan panas

Pemesinan terminal

Pemeriksaan elektrik

 

4.1 Parameter Proses Penekanan Panas untuk Pengeluaran Gred Automotif

Parameter pengeluaran biasa:

 

Parameter Proses	Julat Kawalan
Tekan suhu	150-220 darjah
Tekanan tekan	2-8MPa
Toleransi penjajaran lapisan	±0.1mm
Kerataan	Kurang daripada atau sama dengan 0.05mm
Kekuatan ikatan	Mengikut spesifikasi bahan
Pengesahan pengeluaran	PPAP Tahap 3

 

Kawalan laminasi yang lemah boleh menyebabkan:

Pembentukan lompang udara

Titik pelepasan separa

Kerosakan penebat

Anjakan lapisan

Penekanan panas vakum mengeluarkan udara yang terperangkap di antara lapisan kuprum dan dielektrik, meningkatkan-kebolehpercayaan elektrik jangka panjang.

 

 

Terminal semasa-tinggi memerlukan-sendi rintangan rendah yang mampu mengendalikan kitaran haba berulang.

Kaedah penyambungan biasa termasuk kimpalan laser dan pematerian perak rintangan.

 

Kaedah Kimpalan	Kimpalan Laser Cu-Al	Rintangan Perak Brazing
Haba-zon terjejas	Kecil	Lebih besar
Kekuatan sendi	tinggi	tinggi
Rintangan elektrik	rendah	Sangat rendah
Kelajuan pengeluaran	tinggi	Sederhana
Bahan yang sesuai	Gabungan tembaga, aluminium	Terminal tembaga
Aplikasi automotif	Modul bateri, terminal penyongsang	Perhimpunan hubungan semasa-tinggi

 

Untuk sambungan kuprum-aluminium:

Parameter kimpalan laser mesti mengawal keliangan

Ketumpatan tenaga rasuk memerlukan pengoptimuman

Pemeriksaan keratan-diperlukan

 

Untuk pematerian perak:

Pemilihan aloi pematerian menjejaskan kekonduksian

Kelegaan sendi mesti dikawal

Kualiti ikatan metalurgi memerlukan pemeriksaan mikroskopik

 

Pengesahan kualiti termasuk:

Analisis keratan-kimpal

Ujian kekuatan tegangan

Pengukuran rintangan elektrik

Pengesahan berbasikal terma

 

 

 

Bar bas berlamina automotif memerlukan proses pembuatan terkawal daripada pengesahan prototaip kepada pengeluaran besar-besaran.

Xiamen Apollo terpakai:

 

6.1 Pemeriksaan Dimensi Mengikut Keperluan Toleransi ±0.01mm

 

Peralatan pemeriksaan:

Mesin pengukur koordinat CMM

Sistem pengukuran optik

Tolok ketebalan

Penguji kekasaran permukaan

 

Dimensi kritikal:

Kedudukan lubang terminal

Penjajaran lapisan tembaga

Kelegaan penebat

Antara muka pemasangan

 

6.2 Ujian Elektrik dan Kebolehpercayaan

 

Keupayaan ujian termasuk:

 

Item Ujian	Standard / Keperluan
Ujian tahan dielektrik	>Keupayaan penebat 15kV/mm
Ujian rintangan DC	Pengukuran aras mikro-ohm
Berbasikal haba	ISO 16750
Semburan garam	ISO 9227
Ujian tekanan pecah	Untuk struktur penyejukan bersepadu
dokumentasi PPAP	Tahap 3

 

Pakej berkualiti termasuk:

Gambarajah Aliran Proses

PFMEA

Pelan Kawalan

MSA

data SPC

Sijil bahan

 

 

Bar bas berlamina penyongsang kuasa tinggi-memerlukan kawalan serentak parameter elektrik, haba, mekanikal dan pembuatan. Struktur kearuhan yang rendah di bawah 10nH bergantung pada simetri konduktor, kawalan ketebalan dielektrik, pemilihan bahan kuprum, dan proses pelaminasi ketepatan.

 

Untuk sistem penukaran kuasa EV, ESS dan fotovoltaik, Xiamen Apollo menyediakanbusbar berlamina tersuaipembuatan daripada analisis DFM, pembangunan alatan, pengecapan, kimpalan, laminasi penebat, pemeriksaan dan penghantaran PPAP Tahap 3.

 

 

1. Apakah masa penghantaran PPAP Tahap 3 biasa untuk bar bas berlamina tersuai?

Penghantaran PPAP Tahap 3 biasanya memerlukan 4-8 minggu selepas kelulusan alatan, termasuk pengesahan dimensi, pengesahan bahan dan dokumentasi pengeluaran.

 

2. Bolehkah pengeluar busbar berlamina menjamin hayat acuan untuk pengeluaran automotif?

ya. Die stamping progresif dipantau dengan pelan penyelenggaraan pencegahan dan biasanya direka untuk lebih 500,000 kitaran stamping.

 

3. Bagaimanakah ketebalan penebat diuji pada bar bas berlamina?

Ketebalan penebat disahkan melalui pengukuran ketebalan, ujian tahan dielektrik dan pengesahan penebat elektrik mengikut piawaian IEC.