Como selecionar um fabricante confiável de barramentos laminados: guia de projeto para barramentos de baixa{0}indutância para inversores de veículos de nova energia e sistemas de armazenamento de energia

Os módulos SiC MOSFET e IGBT usados ​​em inversores de veículos de energia nova (NEV), unidades PCS de armazenamento de energia e inversores fotovoltaicos estão evoluindo em direção a frequências mais altas e densidades de potência mais altas. Os barramentos tradicionais-de camada única, devido às grandes áreas de loop de corrente, geram indutância parasita significativa, o que pode levar a excesso de tensão e problemas de EMI durante comutação de alta-velocidade.

 

O barramento laminado especialmente projetado utiliza camadas de cobre positivas e negativas firmemente empilhadas para criar um efeito de cancelamento de campo magnético entre correntes opostas. Este design mantém a indutância parasita abaixo de 10 nH, reduzindo efetivamente o estresse de comutação em dispositivos de energia e aumentando a confiabilidade do sistema.

 

Para fornecedores NEV Tier 1 e Tier 2, fabricantes de baterias e fabricantes de equipamentos eletrônicos de potência, selecionar um fornecedor de barramento laminado exige olhar além do preço; é essencial avaliar as capacidades do fornecedor em processamento de cobre, laminação de isolamento, soldagem e montagem, controle dimensional e sistemas de gestão de qualidade automotiva.

 

 

1. O controle da indutância parasita determina a confiabilidade do módulo de potência

 

Os módulos SiC MOSFET e IGBT apresentam recursos de comutação de alta-velocidade. À medida que a taxa de variação da corrente (di/dt) aumenta, a indutância parasita dentro da estrutura de interconexão gera uma tensão definida por:

 

V=L × di/dt

 

Consequentemente, mesmo que o próprio módulo de potência atenda aos requisitos de tensão nominal, um barramento mal projetado pode levar a picos de tensão transitórios que resultam em:

• Sobretensão de dispositivos de energia;
• Aumento das perdas de comutação;
• Aumento do EMI;
• Vida útil reduzida do semicondutor.

 

Projetos de barramentos laminados de baixa{0}indutância normalmente precisam atender aos seguintes requisitos:

2. A estrutura de cancelamento de campo magnético permite desempenho de baixa{1}indutância

 

O princípio fundamental por trás da redução da indutância em barramentos laminados é encurtar a distância do circuito de corrente entre os terminais positivo e negativo.

 

Barramentos de cobre tradicionais:

• Grande distância entre terminais positivos e negativos;
• Os campos magnéticos não podem se anular efetivamente;
• Alta indutância parasita.

 

Barramentos laminados:

• Os terminais DC+ e DC- estão bem espaçados;
• A corrente flui em direções opostas;
• Os campos magnéticos se cancelam;
• A área do loop é reduzida.

 

Principais parâmetros de projeto que afetam o desempenho do indutor:

 

Portanto, um fabricante qualificado de barramentos laminados requer não apenas capacidade de fabricação, mas também experiência em análise eletromagnética e otimização estrutural.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Entre em contato agora

 

Compartilhe o desenho do seu barramento, requisitos de tensão/corrente ou detalhes da aplicação para obter feedback de engenharia.

 

A confiabilidade operacional-de longo prazo dos barramentos laminados depende em grande parte dos materiais de isolamento.

 

A camada de isolamento deve atender simultaneamente aos seguintes requisitos:

• Alta rigidez dielétrica;
• Baixa absorção de umidade;
• Estabilidade-de alta temperatura;
• Confiabilidade do ciclo térmico;
• Boa adesão interlaminar.

 

Propriedades de materiais comuns:

 

Em novas aplicações de veículos energéticos, a espessura do isolamento requer um equilíbrio entre:

• autorização de segurança;
• indutância parasita;
• capacidade de dissipação de calor.

 

Espessura excessiva do isolamento:

→ aumenta a distância entre os terminais positivo e negativo
→ aumenta a indutância parasita

 

Espessura de isolamento insuficiente:

→ reduz a capacidade de resistência à tensão
→ aumenta o risco de descarga parcial

 

Portanto, projetos de barramentos laminados personalizados exigem seleção de materiais adaptados à classificação específica de tensão, corrente e ambiente operacional.

 

 

Muitos projetos de barramentos passam nos testes iniciais, mas apresentam os seguintes problemas após ciclos térmicos prolongados:

• Delaminação intercamada;
• Falha de isolamento;
• Rachaduras de solda;
• Maior resistência de contato.

 

As causas normalmente decorrem do controle inadequado do processo de fabricação.

 

1. Capacidades de processamento de cobre de precisão

 

A fabricação de barramentos laminados envolve:

• Estampagem de precisão;
• Corte a laser;
• Usinagem CNC;
• Desenvolvimento de matriz de estampagem.

 

Materiais comumente usados:

 

Controles principais:

• Planicidade;
• Precisão da posição do furo;
• Rebarbas de borda;
• Tolerâncias dimensionais.

 

2. Tecnologia de soldagem de alta-confiabilidade

 

Diferentes aplicações requerem diferentes métodos de união:

1. Soldagem a Laser: Caracterizada por uma pequena zona{0}afetada pelo calor e alta precisão; adequado para unir cobre e alumínio, bem como conexões elétricas de alta-precisão; minimiza a deformação da soldagem e aumenta a confiabilidade da conexão.
2. Soldagem por Resistência: Oferece altos níveis de automação e eficiência de produção; ideal para fabricação padronizada e de alto-volume; amplamente utilizado em novos veículos de energia e componentes de conexão elétrica.
3. Brasagem de Prata: Apresenta baixa resistência de contato e excelente condutividade elétrica; adequado para conexões elétricas-de alta confiabilidade; ajuda a reduzir o aumento de temperatura na área de conexão.
4. Soldagem por Difusão Molecular: Alcança uma resistência da junta próxima da do material base; caracterizado por baixa resistência e alta confiabilidade; adequado para aplicações de alta-corrente e alta-potência-densidade.

 

3. Processo de laminação por prensa a vácuo-a quente

 

Um barramento laminado não é apenas uma montagem; é uma estrutura integrada formada por laminação por prensa-a quente a vácuo.

 

Parâmetros de controle principais:

Deve ser evitado:

• Vazios;
• Desalinhamento entre camadas;
• Resina insuficiente;
• Rachaduras no isolamento.

 

Solicite suporte de fabricação de barramento laminado OEM

 

 

Para clientes dos setores de novos veículos de energia, armazenamento de energia e eletrônicos de potência, a capacidade do fornecedor é definida não apenas pela fabricação de produtos individuais, mas pelo-controle de processo-de ponta a ponta{2}}, abrangendo tudo, desde o suporte ao projeto até a entrega da produção em massa.

 

possui recursos abrangentes de fabricação de componentes metálicos estampados e soldados para novas aplicações de energia, oferecendo suporte para:

 

1. Capacidades abrangentes de fabricação

 

A empresa possui:

• Oficinas de estampagem de precisão;
• Linhas de produção de soldagem a laser;
• Capacidades de soldagem a vácuo e ligação por difusão;
• Capacidades de usinagem CNC;
• Capacidades de galvanoplastia e tratamento de superfície;
• Capacidades de montagem automatizada.

 

A cobertura do produto inclui:

• Barramentos de cobre;
• Interconexões de bateria;
• Lâminas e tampas de contato de fusíveis;
• Peças estampadas metálicas;
• Conjuntos de conexão elétrica de alta-tensão.

 

2. Suporte ao sistema de qualidade da indústria automotiva

 

Para novos projetos de veículos energéticos, a empresa gerencia a produção de acordo com:

• Sistemas de gestão da qualidade ISO 9001;
• Sistemas de gestão de qualidade automotiva IATF 16949.

 

Damos suporte para:

• Documentação PPAP Nível 3;
• Relatórios dimensionais de produtos;
• Certificações de materiais;
• Planos de controle;
• Rastreabilidade do processo.

 

3. Do desenvolvimento da amostra à entrega da produção em massa

 

Para diferentes fases do projeto:

 

Por meio do-desenvolvimento interno de moldes e dos recursos de fabricação-de vários processos, podemos reduzir os ciclos de desenvolvimento do cliente e melhorar a estabilidade da cadeia de suprimentos.

 

 

Barramento laminadosão usados ​​principalmente em:

 

Ao avaliar fornecedores, as equipes de compras e engenharia devem se concentrar na verificação do seguinte:

1. Eles possuem capacidade para processamento de cobre e desenvolvimento de moldes?
2. Eles possuem recursos de processo importantes, como soldagem a laser e soldagem por difusão?
3. Eles podem fornecer documentação PPAP?
4. Eles têm experiência com projetos automotivos IATF 16949?
5. Eles poderão apoiar a transição da prototipagem para a produção em massa?

 

Barramentos laminados de-baixa indutância não são apenas produtos processados-de cobre; são componentes complexos de engenharia que envolvem ciência de materiais, eletromagnetismo, gerenciamento térmico e fabricação de precisão.

 

 

 

 

Se você estiver desenvolvendo inversores para novos veículos de energia, baterias de tração, PCS de armazenamento de energia ou eletrônica de potência industrial e estiver procurando um fornecedor de barramentos laminados com capacidade em estampagem de precisão, soldagem e sistemas de qualidade automotiva, entre em contato conosco. Xiamen Apollo Stamping Welding Technology Co., Ltd. oferece análise DFM, validação de amostra e suporte de produção em massa adaptado aos seus desenhos, especificações atuais e ambientes de aplicação.