thanh cái nhiều lớp trong Bộ chuyển đổi công suất cao: Hướng dẫn lựa chọn và phân tích ứng dụng

Thanh cái nhiều lớp là thành phần dẫn điện tổng hợp được sử dụng trong bộ chuyển đổi nguồn điện áp cao-. Bằng cách xen kẽ nhiều lớp thanh đồng dẫn điện và vật liệu cách điện, một đường phân phối có độ tự cảm thấp, điện dung cao và khả năng mang dòng điện lớn được hình thành. Trong các tình huống ứng dụng mật độ công suất cao, thanh cái nhiều lớp có thể giảm đáng kể độ tự cảm lạc của vòng lặp, giảm quá điện áp chuyển mạch và cải thiện độ tin cậy của mô-đun nguồn cũng như hiệu suất hệ thống. Trong các bộ chuyển đổi lực kéo vận chuyển bằng đường sắt, Thanh cái tổng hợp dành cho Mô-đun nguồn bốn góc phần tư-của bộ cấp nguồn cho tàu hỏa đảm nhận nhiệm vụ chính là kết nối hiệu quả các bộ chỉnh lưu và bộ biến tần. Cấu trúc nhiều lớp của nó ngăn chặn một cách hiệu quả các xung điện áp ở chế độ vận hành bốn{6}}góc phần tư và đảm bảo hệ thống kéo tàu vận hành trơn tru. Trong lĩnh vực phân phối điện truyền thông, Thanh cái nhiều lớp dành cho phân phối điện viễn thông được tích hợp vào hệ thống phân phối điện -48V DC, thay thế bộ dây truyền thống bằng thiết kế xếp chồng nhỏ gọn, không chỉ giảm tổn thất đường dây mà còn cải thiện việc sử dụng không gian và tản nhiệt trong tủ. Trong hệ thống điều khiển ánh sáng sân khấu, Thanh cái nhiều lớp dành cho Hệ thống chiếu sáng sân khấu lắp ráp PDA dựa vào độ tin cậy cao và khả năng truyền dòng phản ứng nhanh để đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt đối với các bộ phận phân phối điện của thiết bị chiếu sáng sân khấu cho các hoạt động khởi động, dừng và giảm độ sáng thường xuyên.

Hệ thống vật liệu của thanh cái nhiều lớp chủ yếu bao gồm ba phần: vật liệu lớp dẫn điện, vật liệu lớp cách điện và vật liệu xử lý bề mặt. Việc lựa chọn vật liệu trực tiếp quyết định khả năng mang dòng điện, hiệu suất cách nhiệt, mức chịu nhiệt độ và khả năng thích ứng với môi trường của sản phẩm. Vật liệu lớp dẫn điện thường được làm bằng đồng có độ dẫn điện cao-(loại T2 hoặc TU1), có độ dẫn điện không nhỏ hơn 98% IACS và phạm vi độ dày thường là 0,8mm đến 6,0mm, được chọn theo dòng điện định mức. Đối với các ứng dụng vận chuyển đường sắt, chẳng hạn như Thanh cái tổng hợp cho Mô-đun nguồn bốn góc phần tư cho tàu hỏa, do tiếp xúc lâu dài với môi trường rung và va đập nên độ giãn dài của vật liệu đồng cần phải lớn hơn 30% để đảm bảo hiện tượng gãy giòn không xảy ra dưới tác dụng của ứng suất cơ học.

Đối với các sản phẩm thu nhỏ trong Thanh cái nhiều lớp dành cho Nguồn điện IGBT DC nhỏ gọn, giải pháp lớp dẫn điện tổng hợp với lõi nhôm và mạ đồng đôi khi được sử dụng để giảm trọng lượng trong khi vẫn duy trì khả năng hàn bề mặt. Vật liệu lớp cách nhiệt thường sử dụng màng polyester chống cháy-(PET), màng polyimide (PI) hoặc vải thủy tinh epoxy (FR-4). Màng polyimide có khả năng chịu nhiệt độ cao tuyệt vời và có thể hoạt động trong thời gian dài trong khoảng từ -40 độ đến +150 độ. Nó phù hợp với môi trường làm việc có phạm vi nhiệt độ rộng có thể phải đối mặt trong các ứng dụng xe công nghiệp như Thanh cái nhiều lớp DC và AC cho Xe nâng. Đối với Thanh cái nhiều lớp dành cho Thiết bị kiểm tra hình ảnh y tế, vật liệu cách nhiệt cũng cần đáp ứng các đặc tính chống thoát khí và bức xạ thấp để tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn của thiết bị y tế.

Quá trình sản xuất thanh cái nhiều lớp bao gồm nhiều liên kết như dập, cán cách nhiệt, cán nhiệt, uốn và xử lý bề mặt. Mức độ kiểm soát quá trình trong mỗi liên kết trực tiếp xác định hiệu suất điện và độ tin cậy cơ học của sản phẩm. Trong quá trình dập và tạo hình, thanh đồng dẫn điện được đục lỗ chính xác để tạo thành đường viền bên ngoài và các lỗ kết nối bên trong. Phần được đục lỗ phải nhẵn và-không có gờ. Đối với bề mặt tiếp xúc của đầu nối hoặc bề mặt tiếp xúc của chân mô-đun nguồn, chiều cao gờ phải được kiểm soát dưới 0,05mm để tránh tiếp xúc kém hoặc phóng điện một phần. Đối với các sản phẩm có kích thước-lớn chẳng hạn như Thanh cái tổng hợp dành cho Mô-đun nguồn bốn góc phần tư{8}}của bộ cấp nguồn cho tàu hỏa, cần phải ủ giảm ứng suất sau khi dập để loại bỏ ứng suất bên trong sinh ra trong quá trình gia công nguội và ngăn ngừa cong vênh trong quá trình ép nóng tiếp theo. Cán màng cách nhiệt là quá trình cốt lõi của thanh cái nhiều lớp. Theo trình tự xếp chồng đã thiết kế, các thanh đồng dẫn điện và màng cách điện được xếp xen kẽ nhau. Màng cách nhiệt thường được-phủ trước bằng keo nóng chảy ở một hoặc cả hai mặt để đạt được sự liên kết trong quá trình ép nóng.

Độ chính xác xếp chồng yêu cầu độ lệch định vị giữa mỗi lớp không vượt quá ± 0,1mm để đảm bảo các lỗ kết nối được căn chỉnh chính xác giữa các lớp đồng khác nhau. Quá trình ép nóng-được thực hiện trong máy ép nóng-chân không. Nhiệt độ gia nhiệt, áp suất và thời gian giữ cần phải được đặt chính xác theo đặc tính nhiệt rắn của màng cách nhiệt. Đối với Thanh cái nhiều lớp dành cho Thiết bị kiểm tra hình ảnh y tế, quy trình ép nóng cũng cần phải được thực hiện trong môi trường sạch sẽ để ngăn chặn các hạt bám vào làm giảm điện áp chịu được cách điện. Sau khi ép nóng, thanh cái nhiều lớp cần phải trải qua thử nghiệm điện áp chịu được cách điện và thử nghiệm phóng điện cục bộ để xác minh tính toàn vẹn của lớp cách điện giữa các lớp. Quá trình tạo hình uốn được sử dụng để xử lý thanh cái phẳng nhiều lớp thành hình dạng ba-chiều phù hợp với không gian lắp đặt. Bán kính uốn phải được kiểm soát chặt chẽ trong quá trình uốn để tránh trường hợp thanh đồng bên ngoài quá mỏng do bị kéo giãn hoặc thanh đồng bên trong bị nhăn do bị nén. Lớp cách nhiệt tại chỗ uốn cong không được nứt hoặc bong tróc.

Ứng dụng của thanh cái nhiều lớp từ lâu đã vượt ra ngoài lĩnh vực duy nhất của bộ biến tần và đã thâm nhập rộng rãi vào nhiều-tình huống công suất cao khác nhau:

Trong các bộ biến tần công nghiệp, thanh cái nhiều lớp dành cho bộ điều khiển tần số thay đổi kết nối cầu chỉnh lưu, tụ điện và mô-đun biến tần, đảm bảo hoạt động điều khiển động cơ hiệu quả. Đối với những môi trường khai thác có yêu cầu chống cháy nổ-cực cao, thanh cái-nhiều lớp dành cho bộ biến tần chống cháy nổ điện áp-mang đến sự đảm bảo an toàn không thể thiếu. Trong lĩnh vực phương tiện sử dụng năng lượng mới, thanh cái tụ điện màng kim loại dẫn nhiệt cao dành cho hệ thống điều khiển xe điện là thành phần cốt lõi của bộ điều khiển động cơ, chịu trách nhiệm truyền năng lượng pin sang bộ biến tần một cách hiệu quả. Tương tự như vậy, trong vận chuyển đường sắt, thanh cái biến tần dành cho giao thông đường sắt và thanh cái điện của đầu máy vận tải chịu được dòng điện tăng vọt và rung động cơ học; độ tin cậy của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động an toàn của tàu hỏa.

Với sự tăng trưởng bùng nổ của sức mạnh tính toán, các yêu cầu về mật độ năng lượng đối với nguồn điện máy chủ ngày càng trở nên nghiêm ngặt. Thanh cái nhiều lớp dành cho bảng mạch hoặc bảng nối đa năng của siêu máy tính cũng như bảng nối đa năng của bộ định tuyến Internet, với kích thước nhỏ gọn và trở kháng cực thấp, giúp giải quyết các thách thức về tản nhiệt và đi dây trong giá đỡ mật độ{1}}cao. Hơn nữa, các thanh cái nhiều lớp để phân phối điện cho trạm gốc di động cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc triển khai 5G.Trong các hệ thống cung cấp điện liên tục (UPS), thanh cái của hệ thống cung cấp điện liên tục đảm bảo độ trễ bằng không và độ tin cậy cao trong quá trình chuyển đổi nguồn. Trong-thiết bị y tế cao cấp, thanh cái nhiều lớp dành cho thiết bị kiểm tra hình ảnh y tế, với độ ồn thấp và độ ổn định cao, đảm bảo hình ảnh rõ nét.

Đối mặt với những thách thức nghiêm ngặt về độ tự cảm thấp và mật độ công suất cao trong bộ chuyển đổi công suất-cao, chúng tôi cam kết cung cấp cho bạn giải pháp toàn diệnthanh cái nhiều lớp trong Bộ chuyển đổi công suất cao, từ tối ưu hóa cấu trúc đến quản lý nhiệt. Xin vui lòng liên hệ với chúng tôi để được hỗ trợ kỹ thuật chuyên nghiệp.