บัสบาร์เคลือบในตัวแปลงกำลังสูง: คู่มือการเลือกและการวิเคราะห์การใช้งาน

บัสบาร์แบบเคลือบเป็นส่วนประกอบนำไฟฟ้าแบบคอมโพสิตที่ใช้ในตัวแปลงพลังงานไฟฟ้าแรงสูง- ด้วยการสลับการเคลือบแท่งทองแดงนำไฟฟ้าและวัสดุฉนวนหลายชั้น ทำให้เกิดเส้นทางการกระจายที่มีความเหนี่ยวนำต่ำ ความจุสูง และความสามารถในการรองรับกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ ในสถานการณ์การใช้งานที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูง บัสบาร์แบบเคลือบสามารถลดการเหนี่ยวนำการหลงทางของลูปได้อย่างมาก ลดแรงดันไฟฟ้าเกินของการสลับ และปรับปรุงความน่าเชื่อถือของโมดูลพลังงานและประสิทธิภาพของระบบ ในตัวแปลงระบบลากระบบขนส่งทางรถไฟ Composite Busbar สำหรับแหล่งจ่ายไฟของรถไฟโมดูลกำลังสี่-ควอแดรนท์จะรับหน้าที่หลักในการเชื่อมต่อหน่วยเรียงกระแสและอินเวอร์เตอร์อย่างมีประสิทธิภาพ โครงสร้างแบบลามิเนตช่วยลดแรงดันไฟกระชากในโหมดการทำงานสี่-ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และรับประกันการทำงานที่ราบรื่นของระบบฉุดลากรถไฟ ในด้านการกระจายพลังงานการสื่อสาร บัสบาร์แบบลามิเนตสำหรับการจ่ายพลังงานโทรคมนาคมถูกรวมเข้ากับระบบจ่ายพลังงาน -48V DC แทนที่ชุดสายไฟแบบเดิมด้วยการออกแบบที่ซ้อนกันขนาดกะทัดรัด ซึ่งไม่เพียงแต่ลดการสูญเสียสายเท่านั้น แต่ยังปรับปรุงการใช้พื้นที่และการกระจายความร้อนในตู้อีกด้วย ในระบบควบคุมไฟส่องสว่างบนเวที บัสบาร์แบบลามิเนตสำหรับการประกอบ PDA ระบบไฟส่องสว่างบนเวทีแบบ Hit In Stage อาศัยความน่าเชื่อถือสูงและความสามารถในการส่งกระแสไฟตอบสนองที่รวดเร็ว เพื่อตอบสนองข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับส่วนประกอบการกระจายพลังงานของอุปกรณ์ไฟส่องสว่างบนเวทีสำหรับการดำเนินการสตาร์ท หยุด และลดแสงบ่อยครั้ง

ระบบวัสดุของบัสบาร์เคลือบส่วนใหญ่ประกอบด้วยสามส่วน: วัสดุชั้นนำไฟฟ้า วัสดุชั้นฉนวน และวัสดุรักษาพื้นผิว การเลือกใช้วัสดุจะเป็นตัวกำหนดความสามารถในการรองรับกระแสไฟ ประสิทธิภาพของฉนวน ระดับความต้านทานต่ออุณหภูมิ และความสามารถในการปรับตัวต่อสิ่งแวดล้อมของผลิตภัณฑ์ได้โดยตรง วัสดุชั้นนำไฟฟ้ามักจะทำจากทองแดงที่มีความนำไฟฟ้าสูง- (เกรด T2 หรือ TU1) ซึ่งมีค่าการนำไฟฟ้าไม่น้อยกว่า 98% IACS และช่วงความหนาโดยทั่วไปคือ 0.8 มม. ถึง 6.0 มม. ซึ่งจะถูกเลือกตามกระแสไฟที่กำหนด สำหรับการใช้งานระบบขนส่งทางรถไฟ เช่น Composite Busbar สำหรับ Train Power Supply สี่-โมดูลพลังงานควอแดรนท์ เนื่องจากการเปิดรับ-สภาพแวดล้อมการสั่นสะเทือนและการกระแทกในระยะยาว การยืดตัวของวัสดุทองแดงจะต้องมากกว่า 30% เพื่อให้แน่ใจว่าการแตกหักแบบเปราะจะไม่เกิดขึ้นภายใต้ความเครียดทางกล

สำหรับผลิตภัณฑ์ขนาดเล็กในลามิเนตบัสบาร์สำหรับ Compact IGBT DC Power บางครั้งจะใช้สารละลายชั้นนำไฟฟ้าแบบคอมโพสิตที่มีแกนอะลูมิเนียมและการชุบทองแดงเพื่อลดน้ำหนักในขณะที่ยังคงรักษาความสามารถในการบัดกรีที่พื้นผิวไว้ได้ โดยทั่วไปวัสดุชั้นฉนวนจะใช้ฟิล์มโพลีเอสเตอร์หน่วงไฟ- (PET) ฟิล์มโพลีอิไมด์ (PI) หรือผ้าแก้วอีพอกซี (FR-4) ฟิล์มโพลีอิไมด์มีความทนทานต่ออุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยม และสามารถทำงานได้นานในช่วง -40 องศา ถึง +150 องศา เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมการทำงานในช่วงอุณหภูมิกว้างที่อาจต้องเผชิญในการใช้งานในยานยนต์อุตสาหกรรม เช่น DC และ AC เคลือบบัสบาร์สำหรับรถยก สำหรับบัสบาร์แบบลามิเนตสำหรับอุปกรณ์ทดสอบการถ่ายภาพทางการแพทย์ วัสดุฉนวนยังต้องมีคุณสมบัติต้านทานการปล่อยก๊าซและรังสีต่ำ เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยของอุปกรณ์ทางการแพทย์

กระบวนการผลิตบัสบาร์แบบเคลือบเกี่ยวข้องกับการเชื่อมโยงหลายอย่าง เช่น การปั๊ม การเคลือบฉนวน การเคลือบด้วยความร้อน การดัด และการรักษาพื้นผิว ระดับการควบคุมกระบวนการในแต่ละลิงค์จะกำหนดประสิทธิภาพทางไฟฟ้าและความน่าเชื่อถือทางกลของผลิตภัณฑ์โดยตรง ในกระบวนการปั๊มและขึ้นรูป แท่งทองแดงนำไฟฟ้าจะถูกเจาะอย่างแม่นยำเพื่อสร้างรูปร่างด้านนอกและรูเชื่อมต่อภายใน ส่วนที่เจาะควรเรียบและไม่มีเสี้ยน- สำหรับพื้นผิวเชื่อมต่อของตัวเชื่อมต่อหรือพื้นผิวสัมผัสพินของโมดูลจ่ายไฟ ความสูงของเสี้ยนจะต้องควบคุมให้ต่ำกว่า 0.05 มม. เพื่อหลีกเลี่ยงการสัมผัสที่ไม่ดีหรือการคายประจุบางส่วน สำหรับผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่- เช่น Composite Busbar สำหรับ Train Power Supply สี่- Power Module สี่ควอแดรนท์ จำเป็นต้องมีการอบอ่อนเพื่อบรรเทาความเครียดหลังจากการปั๊มเพื่อกำจัดความเครียดภายในที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานเย็น และป้องกันการบิดงอในระหว่างการกดร้อนในภายหลัง การเคลือบฉนวนเป็นกระบวนการหลักของบัสบาร์แบบเคลือบ ตามลำดับการซ้อนที่ออกแบบไว้ แท่งทองแดงนำไฟฟ้าและฟิล์มฉนวนจะเรียงสลับกัน ฟิล์มฉนวนมักจะ-เคลือบไว้ล่วงหน้าด้วยกาวร้อนละลายที่ด้านใดด้านหนึ่งหรือทั้งสองด้านเพื่อให้เกิดการยึดเกาะระหว่างกระบวนการรีดร้อน

ความแม่นยำในการซ้อนต้องการให้ความเบี่ยงเบนของตำแหน่งระหว่างแต่ละชั้นไม่เกิน ± 0.1 มม. เพื่อให้แน่ใจว่ารูเชื่อมต่อนั้นอยู่ในแนวที่ถูกต้องระหว่างชั้นทองแดงที่แตกต่างกัน กระบวนการกดร้อน-ดำเนินการในเครื่องกดร้อน-แบบสุญญากาศ ต้องตั้งค่าอุณหภูมิความร้อน ความดัน และเวลาในการจับยึดให้แม่นยำตามคุณสมบัติเทอร์โมเซตติงของฟิล์มฉนวน สำหรับบัสบาร์เคลือบสำหรับอุปกรณ์ทดสอบการถ่ายภาพทางการแพทย์ กระบวนการกดร้อน-ยังต้องดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่สะอาด เพื่อป้องกันไม่ให้อนุภาครวมอยู่ด้วยทำให้ฉนวนทนต่อแรงดันไฟฟ้าลดลง หลังจากการกดร้อน บัสบาร์แบบเคลือบจะต้องผ่านการทดสอบความต้านทานแรงดันไฟฟ้าของฉนวนและการทดสอบการคายประจุบางส่วนเพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์ของฉนวนระหว่างชั้น กระบวนการดัดขึ้นรูปใช้เพื่อแปรรูปบัสบาร์ลามิเนตแบบแบนให้เป็นรูปทรงสามมิติ-ที่เหมาะกับพื้นที่การติดตั้ง รัศมีการดัดงอต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดในระหว่างการดัด เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้แท่งทองแดงด้านนอกบางเกินไปเนื่องจากการยืดตัว หรือแท่งทองแดงด้านในจะยับเนื่องจากการบีบอัด ชั้นฉนวนบริเวณส่วนโค้งจะต้องไม่แตกหรือลอก

การประยุกต์ใช้บัสบาร์แบบเคลือบมีมานานแล้วตั้งแต่ก้าวข้ามเครื่องแปลงความถี่สนามเดียว และได้เจาะเข้าไปในสถานการณ์กำลังสูง-อย่างกว้างขวาง:

ในตัวแปลงความถี่ทางอุตสาหกรรม บัสบาร์แบบเคลือบสำหรับไดรฟ์ความถี่แบบแปรผันจะเชื่อมต่อบริดจ์เรกติไฟเออร์ ตัวเก็บประจุ และโมดูลอินเวอร์เตอร์ เพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานของมอเตอร์ไดรฟ์มีประสิทธิภาพ สำหรับสภาพแวดล้อมการทำเหมืองแร่ที่มีข้อกำหนดในการป้องกันการระเบิด-สูงมาก บัสบาร์เคลือบ-สูงสำหรับอินเวอร์เตอร์ที่ป้องกันแรงดันไฟฟ้าระเบิด- ให้การรับประกันความปลอดภัยที่ขาดไม่ได้ ในด้านยานยนต์พลังงานใหม่ บัสบาร์ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มโลหะที่มีค่าการนำความร้อนสูงสำหรับระบบควบคุม EV เป็นองค์ประกอบหลักของตัวควบคุมมอเตอร์ ซึ่งรับผิดชอบในการถ่ายโอนพลังงานแบตเตอรี่ไปยังอินเวอร์เตอร์อย่างมีประสิทธิภาพ ในทำนองเดียวกัน ในการขนส่งทางรถไฟ บัสบาร์อินเวอร์เตอร์สำหรับการจราจรทางรถไฟและบัสบาร์จ่ายกำลังของหัวรถจักรในการขนส่ง ทนทานต่อกระแสไฟกระชากมหาศาลและการสั่นสะเทือนทางกล ความน่าเชื่อถือส่งผลโดยตรงต่อการทำงานอย่างปลอดภัยของรถไฟ

ด้วยการเติบโตอย่างรวดเร็วของพลังการประมวลผล ข้อกำหนดความหนาแน่นของพลังงานสำหรับแหล่งจ่ายไฟของเซิร์ฟเวอร์จึงเข้มงวดมากขึ้น บัสบาร์เคลือบสำหรับแผงวงจรซูเปอร์คอมพิวเตอร์หรือแบ็คเพลน และสำหรับแบ็คเพลนเราเตอร์อินเทอร์เน็ต ด้วยขนาดที่กะทัดรัดและมีความต้านทานต่ำมาก จะช่วยแก้ปัญหาการกระจายความร้อนและความท้าทายในการเดินสายเคเบิลในแร็คที่มีความหนาแน่นสูง- นอกจากนี้ บัสบาร์แบบเคลือบสำหรับการกระจายพลังงานของสถานีฐานเซลลูลาร์ยังมีบทบาทสำคัญในการใช้งาน 5G อีกด้วยในระบบจ่ายไฟสำรอง (UPS) บัสบาร์ของระบบจ่ายไฟสำรองช่วยรับประกันความหน่วงเป็นศูนย์-และความน่าเชื่อถือสูงในระหว่างการเปลี่ยนไฟ ในอุปกรณ์ทางการแพทย์ระดับไฮเอนด์- บัสบาร์เคลือบสำหรับอุปกรณ์ทดสอบภาพทางการแพทย์ ซึ่งมีสัญญาณรบกวนต่ำและมีเสถียรภาพสูง รับประกันความชัดเจนของภาพ

เมื่อเผชิญกับความท้าทายอันเข้มงวดของการเหนี่ยวนำต่ำและความหนาแน่นของพลังงานสูงในตัวแปลงกำลังสูง- เรามุ่งมั่นที่จะมอบโซลูชันที่ครอบคลุมให้กับคุณบัสบาร์เคลือบใน High Power Converterตั้งแต่การปรับโครงสร้างให้เหมาะสมไปจนถึงการจัดการระบายความร้อน โปรดติดต่อเราเพื่อรับการสนับสนุนด้านเทคนิคอย่างมืออาชีพ