Kaip subalansuoti laminuotų šynų išlaidas, kintamą induktyvumą ir įtampos atsparumą? Inžinerijos atrankos vadovas

Renkantis laminuotas šynas, nereikėtų orientuotis vien į tai, kad būtų pasiekta mažiausia kaina, minimalus klaidinantis induktyvumas ar didžiausia įtampa; vietoj to reikia nustatyti tinkamą struktūrą, atsižvelgiant į sistemos darbinę įtampą, srovę, perjungimo dažnį, įrengimo erdvę ir izoliacijos reikalavimus. IGBT keitikliams, energijos kaupimo PCS įrenginiams ir didelės{1}}galios galios elektronikos įrangai gerai suprojektuota laminuota šyna suderina poreikį atitikti elektros charakteristikų specifikacijas ir kontroliuoti medžiagų bei gamybos sąnaudas.

 

 

Pirmiausia reikia nustatyti laidininko skerspjūvio plotą- ir storį, atsižvelgiant į nuolatinę srovę, didžiausią srovę ir leistiną temperatūros kilimą. Nors skerspjūvio ploto-didinimas yra įprastas būdas padidinti laminuotų varinių šynų srovės-laidumą, tiesiog padidinti storį ne visada yra optimalu; per didelis medžiagų naudojimas padidina svorį ir sąnaudas, tuo pačiu apsunkina gamybą, todėl dizainas turi atitikti faktinius apkrovos reikalavimus.

 

Didelės spartos{0}}perjungimo įrenginiams, pvz., IGBT ir SiC komponentams, srovės kilpos sritis tiesiogiai veikia išsklaidytą induktyvumą. Laminuotos šynos, sukurtos IGBT-pagrįstoms variklių pavaroms, sumažina kilpos parazitinius parametrus, sutrumpindamos srovės kelią tarp teigiamų ir neigiamų gnybtų ir optimizuodamos tarpsluoksnių tarpus, taip sumažindamos įtampos šuoliais ir EMI problemas perjungiant didelius greičius.

 

Izoliacijos konstrukciją lemia atsparumo įtampai reikalavimai. Izoliacijos sprendimai, -pvz., lakuotos izoliuotos šynos (VIB)-, turi būti parenkami atsižvelgiant į tokius veiksnius, kaip vardinė įtampa, izoliacijos storis, valkšnumo atstumas, elektros atstumas ir darbo temperatūra. Aukštos-įtampos atveju šis metodas apima ne tik izoliacijos storio didinimą; taip pat reikia atsižvelgti į bendrus konstrukcijos matmenis ir faktinę įrengimo aplinką.

 

 

Vykdant faktinius pirkimus, projektuojant patartina vadovautis principu „atitikti specifikacijas, o ne siekti maksimalių parametrų“. Laminuotų šynų konstrukcija apima kelių veiksnių subalansavimą:

 

• Mokesčių{0}}prioritetas:Naudokite standartinį sluoksnių skaičių ir atitinkamo storio laidininkus, atitinkančius srovės ir įtampos atsparumo reikalavimus, taip sumažinant nereikalingų medžiagų naudojimą ir apdorojimo etapus.

 

• Žemas{0}}induktyvumo prioritetas:Sumažinkite atstumą tarp teigiamų ir neigiamų gnybtų ir sumažinkite srovės kilpos plotą; šis metodas tinka didelės spartos{0}}IGBT ir SiC maitinimo moduliams.

 

• Įtampos{0}}atsparumo prioritetas:Rinkitės izoliacines medžiagas ir storį pagal sistemos įtampą, griežtai kontroliuodami valkšnumo atstumus ir elektrinius tarpus.

 

• Erdvės-prioritetas:Kompaktiškai įrangai naudokite kelių{0}}sluoksnių struktūrą, kad pasiektumėte srovės paskirstymą ribotoje įrengimo erdvėje.

 

Todėl optimalus laminuotų šynų, jungiančių IGBT ir kondensatorių blokus, dizainas nebūtinai yra tas, kurio kaina ar didžiausias našumas; veikiau tai sprendimas, kuris sumažina nereikalingų medžiagų ir gamybos procesų naudojimą, tuo pačiu tenkindamas srovės, kintamos induktyvumo ir izoliacijos reikalavimus.

 

Reikia subalansuoti šynų kainą, kintamą induktyvumą ir įtampos atsparumą?

 

Paprašykite laminuotų šynų dizaino peržiūros

 

Medžiagos sudaro didelę išlaidų dalį. Nors varinės šynos, skirtos alternatyviajai energijai, pasižymi dideliu elektros laidumu, kitos laidininkų medžiagos gali būti įvertintos pagal srovės ir konstrukcinius reikalavimus, taikomus tais atvejais, kai svoris ir kaina yra svarbūs veiksniai.

 

Laidininko storis taip pat tiesiogiai veikia medžiagų suvartojimą ir apdorojimo išlaidas. Laminuotų šynų, naudojamų su didelės-srovės IGBT grandinių plokštėmis, storis turėtų būti nustatomas atsižvelgiant į faktinę srovę, temperatūros kilimą ir įrengimo vietos apribojimus, o ne tiesiog didinant skerspjūvio plotą.

 

Izoliacinės medžiagos taip pat turi įtakos gaminio kainai ir matmenims. Naudojant, pvz., laminuotas šynas nuolatinės srovės atraminiams kondensatoriams (naudojant polipropileno plėvelės dielektrikus), reikia pasirinkti tinkamas izoliacijos schemas, pagrįstas įtampos verte, temperatūros reikalavimais ir tarpsluoksnių struktūromis, kad būtų išvengta perdėto{1}}inžinerijos.

 

Gamybos procesai lemia sudėtingų konstrukcijų gamybos sąnaudas. PV keitiklių laminuotos šynos gali apimti kelis etapus,{1}}pvz., štampavimą, CNC apdirbimą, suvirinimą ir laminavimą; todėl projektavimo etape sumažinus nereikalingų skylių, lenkimų ir suvirintų jungčių skaičių, sumažėja gamybos sąnaudos ir pagerėja partijos nuoseklumas.

 

 

Pirkdami galios elektronikos šynas, pirkimų specialistai turėtų žiūrėti ne tik į vieneto kainas ir patikrinti, ar tiekėjas gali dalyvauti ankstyvojo{0}}inžinerinio įvertinimo stadijoje. Gamintojai, turintys projektavimo tinkamumui gaminti (DFM) galimybes, gali anksti nustatyti konstrukcines ir gamybos problemas, analizuodami 2D/3D brėžinius, srovės ir įtampos specifikacijas bei įrengimo vietos apribojimus.

 

Gamybos pajėgumai taip pat tiesiogiai veikia galutinius pristatymo rezultatus. Laminuotų šynų, skirtų variklių pavaroms ir galios elektronikai, gamyba paprastai apima tokius procesus kaip tikslus štampavimas, CNC apdirbimas, izoliacijos laminavimas ir lazerinis arba varžinis suvirinimas; tiekėjo gamybos įranga ir proceso valdymo galimybės yra kritiniai veiksniai, lemiantys produkto nuoseklumą.

 

Kokybės valdymo protokolai turėtų apimti medžiagas, matmenis, elektrines charakteristikas ir partijos atsekamumą. Laminuotų šynų, naudojamų maitinimo kondensatorių nuolatinės srovės grandyse, pagrindinės sritys, kurias reikia patikrinti perkant, yra medžiagų patikra, matmenų patikra, izoliacijos atsparumo įtampai bandymai, suvirinimo siūlių tikrinimas ir atitiktis kokybės valdymo standartams, pvz., ISO 9001 ir IATF 16949.

 

Ieškote gamintojo, kuris optimizuotų laminuotų šynų dizainą ir kainą?

 

Gaukite individualų laminuotų šynų inžinerinį palaikymą

 

 

1 - veiksmasNustatyti srovę
Apibrėžkite nuolatinę srovę, didžiausią srovę ir leistiną temperatūros kilimą.

 

2 - veiksmasNustatykite įtampą
Apibrėžkite vardinę įtampą, izoliacijos klasę ir atsparumo įtampai reikalavimus.

 

3 - veiksmasNustatyti induktyvumo reikalavimus
Įvertinkite, ar reikalinga mažo{0}}induktyvumo struktūra pagal IGBT/SiC perjungimo dažnį.

 

4 - veiksmasOptimizuokite struktūrą
Nustatykite laidininko storį, sluoksnių skaičių, tarpus tarp sluoksnių, gnybtų vietą ir tvirtinimo būdą.

 

5 - veiksmasApskaičiuokite gamybos sąnaudas
Įvertinkite medžiagų, štampavimo, suvirinimo, izoliacijos ir CNC apdirbimo sąnaudų poveikį.

 

6 - veiksmasPavyzdžio patvirtinimas
Prieš pradėdami masinę gamybą, patikrinkite dizainą atlikdami matmenų, izoliacijos, elektros ir temperatūros kilimo bandymus.

 

Pramoninei galios elektronikai,{0}}pvz.,Laminuotos šynos-šis atrankos metodas leidžia suderinti inžinerinius reikalavimus ir pirkimo išlaidas ankstyvame produkto kūrimo etape, taip sumažinant vėlesnių įrankių ir struktūrinių pakeitimų poreikį.

 

 

Jei kuriate IGBT keitiklius, energijos kaupimo PCS ar kitą didelės{0}}galios galios elektronikos įrangą, galite pateikti gaminio brėžinius kartu su įtampos, srovės ir įrengimo vietos specifikacijomis; Mūsų inžinierių komanda įvertins laminuotą konstrukciją, medžiagas ir gamybos sprendimus pagal šiuos faktinius parametrus.