Uma Revisão da Pesquisa sobre o Desenvolvimento Industrial e Tecnológico de Barramentos Laminados

Como uma estrutura de interconexão condutora crítica em sistemas de eletrônica de potência, o barramento laminado é essencialmente uma solução de conexão elétrica de baixa-indutância e alta{1}}confiabilidade formada pela laminação de camadas alternadas de condutores e meios isolantes. Normalmente construído com condutores de cobre ou alumínio intercalados com materiais isolantes, como PET ou epóxi, ele oferece vantagens significativas sob condições operacionais de alta-frequência e alta{4}}corrente. À medida que os sistemas eletrônicos de potência evoluem em direção a densidades de potência mais altas, os barramentos laminados tornam-se cada vez mais componentes essenciais nos sistemas de acionamento.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Em novos veículos de energia e sistemas de acionamento elétrico industrial, os barramentos laminados são usados ​​principalmente para otimizar os caminhos de corrente, reduzir a indutância parasita e melhorar o desempenho de comutação do sistema; seu design impacta diretamente a eficiência e a confiabilidade do inversor.

 

Especialmente em aplicações IGBT, esses barramentos suprimem efetivamente picos de tensão e interferência eletromagnética por meio da otimização estrutural, servindo como um componente vital de sistemas de acionamento de alto-desempenho.

 

Em sistemas de armazenamento de energia e conversores de energia renovável, a estrutura laminada desempenha não apenas uma função condutora, mas também requer projetos altamente integrados com sistemas de capacitores. Barramentos laminados são frequentemente empregados para estabelecer conexões-de baixa impedância entre capacitores e módulos de potência, melhorando assim a resposta transitória do sistema e a eficiência energética geral.

 

No campo de inversores de frequência-industriais de alta potência, onde os requisitos de capacidade de transporte de corrente-e estabilidade térmica estão aumentando constantemente, os barramentos laminados se tornaram uma solução estrutural padrão para inversores de alta-potência, desempenhando um papel crucial na minimização de perdas e no aumento da dissipação de calor.

 

Com a crescente integração de pacotes de semicondutores de potência, estruturas de barramentos no nível da placa de circuito também estão sendo introduzidas em projetos de sistemas de energia de alta{0}densidade. Através do design colaborativo com sistemas PCB, esses barramentos alcançam um equilíbrio otimizado entre alta integração e baixos parâmetros parasitas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nos setores aeroespacial e de fornecimento de energia especializado, onde os sistemas exigem extrema leveza e alta confiabilidade, as estruturas de barramentos laminados atendem às necessidades de ambientes operacionais adversos por meio de materiais e processos de fabricação otimizados. Eles servem como soluções importantes de interconexão para inversores de energia aeroespacial de alta-confiabilidade.

 

Em sistemas de armazenamento de energia e de barramento CC, as estruturas de barramento são comumente usadas para integrar suporte mecânico e conexões elétricas para conjuntos de capacitores. Barramentos laminados para estruturas de montagem de bancos de capacitores reduzem o volume do sistema e melhoram a consistência elétrica por meio da integração estrutural.

 

No campo de fontes de alimentação industriais de alta-frequência,-particularmente em sistemas de energia de soldagem e aquecimento por indução,-os requisitos para minimizar perdas de{3}}alta frequência e garantir a compatibilidade eletromagnética são extremamente rigorosos. Barramentos laminados projetados para IGBTs de potência de soldagem de alta-frequência reduzem significativamente as perdas ao longo dos caminhos de corrente de-alta frequência, otimizando a estrutura intercamada.

 

Alta capacidade de corrente e alta confiabilidade são requisitos essenciais de projeto para sistemas de tração de transporte ferroviário. Barramentos para locomotivas elétricas são amplamente utilizados em conversores de tração e sistemas auxiliares de energia para garantir distribuição e transmissão estáveis ​​de energia.

 

Do ponto de vista da arquitetura geral do sistema de eletrônica de potência, os barramentos servem não apenas como componentes de conexão, mas como elementos vitais na otimização do caminho de energia do sistema. Barramentos para eletrônica de potência desempenham um papel fundamental no aumento da densidade de potência do sistema e na minimização de parâmetros parasitas.

 

Estruturas de proteção isoladas estão se tornando um requisito de projeto padrão em distribuição de energia de média- e baixa-tensão e sistemas de controle industrial. Os barramentos isolados envernizados (VIB) melhoram a segurança e a resiliência ambiental por meio de um revestimento isolante, tornando-os adequados para ambientes industriais complexos.

 

Nas redes de distribuição de energia, os sistemas de barramentos desempenham as funções críticas de transmissão de corrente de backbone e controle de circuitos ramificados. As soluções de barramento para distribuição de energia elétrica utilizam projetos modulares para obter distribuição eficiente de energia e escalabilidade do sistema.

 

Como componentes condutores estruturados, os barramentos laminados são projetados para atingir um equilíbrio entre baixa indutância e alta confiabilidade. Eles se tornaram uma solução padrão de conexão elétrica em novos sistemas industriais e de energia.

 

Na integração-de energia no nível do sistema, os barramentos devem fazer mais do que conduzir eletricidade; eles devem ser otimizados em coordenação com a arquitetura geral de energia. Soluções integradas de barramentos para eletrônica de potência exemplificam a tendência de evolução de componentes individuais para soluções em nível de-sistema.

 

Nos sistemas de proteção elétrica, as estruturas dos barramentos devem ser totalmente integradas aos dispositivos de proteção para melhorar a velocidade e a segurança de resposta do sistema. Barramentos personalizados para soluções de proteção elétrica são normalmente adaptados para cenários de aplicação específicos.

 

Em sistemas de energia alternativa, os barramentos condutores são essenciais para a transmissão de energia e interconexão do sistema. Barramentos de cobre para aplicações de energia alternativa são amplamente utilizados em sistemas fotovoltaicos e de armazenamento de energia devido à sua excelente condutividade elétrica.

 

No nível do projeto estrutural, o desempenho dos barramentos laminados depende fortemente de metodologias de projeto que otimizam vários domínios físicos. Projetos de barramentos laminados alcançam desempenho ideal do sistema por meio de análises eletromagnéticas, térmicas e mecânicas acopladas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Na automação industrial e em equipamentos elétricos em geral, as estruturas de barramentos devem equilibrar custo e confiabilidade. Barramentos laminados para aplicações industriais são amplamente utilizados em vários drives industriais e sistemas de controle.

 

A distribuição de energia de alta-densidade é um foco tecnológico importante em computadores e sistemas de fornecimento de energia de alto-desempenho. Barramentos laminados para computadores permitem gerenciamento eficiente de energia e transmissão de baixo-ruído por meio de projetos estruturais compactos.

 

As estruturas de barramento lidam com transmissão de alta-frequência e{1}}alta corrente em compensação dinâmica de energia reativa e sistemas de gerenciamento de qualidade de energia de alta-tensão. Barramentos para sistemas SVG (Gerador de Var Estático) de alta-tensão desempenham um papel vital na regulação da estabilidade da rede.

 

As estruturas de barramentos impactam diretamente a eficiência e a confiabilidade do sistema em sistemas inversores fotovoltaicos (PV).Barramentos laminados para inversores fotovoltaicosmelhorar a eficiência de conversão de sistemas de geração de energia fotovoltaica por meio de projetos de baixa-indutância.

 

Em sistemas de barramento CC e capacitores de potência, as estruturas de barramento exigem impedância extremamente baixa e alta capacidade de suporte de carga transitória. Barramentos laminados para links CC de capacitores de potência são amplamente usados ​​em sistemas de conversão de eletrônicos de potência de alto-desempenho.