Barramento laminado inteligente: estrutura, processo de produção e principais áreas de aplicação

 

O barramento de cobre laminado é um componente de engenharia projetado especificamente para sistemas elétricos-de alta potência. A estrutura central é composta por múltiplas camadas de metais condutores (principalmente cobre e alumínio) combinadas alternadamente com finas folhas de isolamento dielétrico, formando uma estrutura composta multi-de camadas integrada por meio de tecnologia de ligação. A sua principal característica reflete-se na dupla otimização da condutividade e do isolamento: a camada condutora assume principalmente a tarefa de transmissão de alta corrente, enquanto a camada dielétrica é responsável por isolar eficazmente cada camada condutora, obtendo um isolamento elétrico confiável. Ao mesmo tempo, através de um design de empilhamento compacto, o volume total é bastante reduzido.

Em comparação com a fiação tradicional ou condutores únicos, as barras de cobre laminado, com sua estrutura laminada exclusiva, podem atingir indutância e impedância parasitas ultra-baixas, otimizar a distribuição de corrente e melhorar significativamente o desempenho térmico e mecânico, adaptando-se aos requisitos de operação elétrica de alta-potência e alta{2}}precisão. ​

 

A produção de barramentos laminados para telecomunicações requer múltiplos processos de precisão, cada etapa dos quais deve ser rigorosamente controlada para garantir um desempenho estável e confiável do produto. A etapa principal de produção pode ser dividida em cinco etapas.

 

A primeira etapa é a preparação do material, que requer seleção precisa de placas metálicas condutoras (cobre ou alumínio) e materiais de isolamento dielétrico com base nos requisitos de tensão, corrente, temperatura e compatibilidade eletromagnética do cenário de aplicação, estabelecendo as bases para a produção subsequente.

 

Em seguida vem o empilhamento de camadas e o projeto de layout, onde as camadas condutoras e as camadas isolantes são empilhadas alternadamente de acordo com um esquema predeterminado. Ao mesmo tempo, furos, ranhuras ou extremidades de conexão com formatos específicos são usinados nas camadas condutoras de acordo com os requisitos de conexão.

Posteriormente, entra nas etapas de laminação, colagem e cura, onde os componentes empilhados são submetidos à pressão, revestidos com adesivo ou resina e curados termicamente para formar um bloco rígido. Alguns produtos também passam por tratamento de vedação nas bordas para evitar a entrada de umidade e contaminantes.

A quarta etapa é a usinagem e usinagem de precisão, que envolve estampagem, dobra, perfuração e outros processamentos do bloco laminado para produzir terminais de conexão e furos de montagem. Ao mesmo tempo, o tratamento de superfície, como chapeamento e revestimento, pode ser usado para melhorar a resistência à corrosão ou a soldabilidade do barramento laminado do acionamento do motor para eletrônica de potência.

Por fim, inspeções e testes são realizados para verificar de forma abrangente a confiabilidade do barramento laminado para acionamento de motor baseado em IGBT por meio de testes elétricos como resistência, indutância, impedância, aumento de temperatura de corrente e testes de calor, bem como testes de isolamento e fuga, garantindo a conformidade com os requisitos da aplicação. ​

 

 

A razão pela qual os barramentos laminados para inversores de alta corrente podem ser amplamente usados ​​em cenários de alta-potência reside em suas múltiplas vantagens de desempenho em comparação com esquemas de fiação tradicionais.

Em primeiro lugar, baixa indutância e baixa impedância, o espaçamento próximo entre o condutor e a camada de isolamento cancela os campos magnéticos das camadas adjacentes, reduzindo efetivamente a indutância parasita e proporcionando um ambiente operacional mais limpo para interruptores de alta corrente, reduzindo surtos de tensão transitórios.

Em segundo lugar, a alta capacidade de transporte de corrente é excelente e a ampla superfície condutora é combinada com um bom design de caminho térmico, que pode transportar altas correntes de forma estável. Em comparação com a fiação tradicional, a queda de tensão e o aumento de temperatura são menores, evitando a degradação do desempenho sob operação com alta carga.

Em terceiro lugar, a estrutura é compacta e leve. O design laminado multi-camadas do barramento laminado para inversor de energia de espaçonaves simplifica muito a complexidade da fiação, reduz o número de peças, diminui o espaço de instalação e reduz os custos de montagem.

Em quarto lugar, possui excelente desempenho de compatibilidade eletromagnética (EMC) e interferência eletromagnética (EMI). Ao otimizar o design da pilha de condutores e da camada dielétrica, ele pode suprimir efetivamente o ruído, reduzir a indutância parasita e garantir a operação estável do sistema.

Em quinto lugar, possui forte robustez mecânica e alta precisão de montagem. Como componente pré-fabricado, os terminais são claros, o que pode reduzir erros de fiação, simplificar os processos de montagem e melhorar ainda mais a confiabilidade do sistema. ​

 

O barramento laminado para estrutura de montagem de banco de capacitores é amplamente utilizado em diversos sistemas elétricos que requerem alta corrente, pequeno volume e alta estabilidade devido à sua alta capacidade de transporte de corrente, compacidade e alta confiabilidade.

Na área de transportes, barramentos laminados são utilizados para distribuição de inversores, sistemas de baterias e links CC em veículos elétricos, veículos híbridos e equipamentos de transmissão de tração, adaptando-se a condições de trabalho complexas, como alta tensão e alta vibração em veículos.

No campo de energia renovável e armazenamento de energia, o processo de conversão de energia de sistemas de energia solar e eólica e equipamentos de armazenamento de energia, Barramento laminado para energia de soldagem de alta frequência IGBT usado para conexão de transformador, pode atender aos requisitos básicos de alta corrente e baixa perda e melhorar a eficiência de conversão de energia.

No campo industrial, barramentos empilhados de baixa indutância em drives industriais, controladores de motores e módulos eletrônicos de potência podem otimizar o desempenho da chave e melhorar a eficiência operacional do sistema.

Além disso, em sistemas de energia aeroespacial, de defesa e de telecomunicações, o barramento para locomotivas elétricas é adequado para cenários especiais com espaço e peso limitados devido à sua estrutura compacta, leve e confiabilidade robusta, garantindo operação estável dos equipamentos. ​

 

 

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