लेमिनेटेड बसबार डिज़ाइन गाइड: उच्च -पावर इनवर्टर में स्ट्रे इंडक्टेंस को न्यूनतम करना

लैमिनेटेड बसबार सकारात्मक और नकारात्मक कंडक्टरों को नियंत्रित ढांकता हुआ रिक्ति के साथ एक कॉम्पैक्ट स्तरित संरचना में एकीकृत करके इन्वर्टर स्विचिंग लूप इंडक्शन को कम करते हैं। SiC और IGBT पावर मॉड्यूल के लिए, एक उचित रूप से इंजीनियर किया गया लेमिनेटेड बसबार 10nH से नीचे स्ट्रे इंडक्शन प्राप्त कर सकता है, जिससे उच्च आवृत्ति स्विचिंग के दौरान वोल्टेज ओवरशूट कम हो जाता है।

 

ज़ियामेन अपोलो टेक्नोलॉजी C1100 शुद्ध तांबे, सटीक मुद्रांकन, आणविक प्रसार वेल्डिंग और मल्टी {{1} परत हॉट प्रेसिंग प्रक्रियाओं का उपयोग करके कस्टम लेमिनेटेड बसबार बनाती है। विद्युत प्रदर्शन को सीएमएम निरीक्षण, ढांकता हुआ प्रतिरोध परीक्षण और ऑटोमोटिव और ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों के लिए पीपीएपी स्तर 3 दस्तावेज़ीकरण के माध्यम से सत्यापित किया जाता है।

 

 

 

आधुनिक ईवी ट्रैक्शन इनवर्टर और ईएसएस पावर रूपांतरण सिस्टम तेजी से SiC MOSFET और उच्च गति IGBT मॉड्यूल को अपना रहे हैं। ये उपकरण कम वृद्धि समय के साथ उच्च आवृत्तियों पर स्विच करते हैं, जिससे डीसी लिंक संरचना के अंदर परजीवी अधिष्ठापन वोल्टेज स्पाइक्स और अर्धचालक विश्वसनीयता को प्रभावित करने वाला प्रत्यक्ष कारक बन जाता है।

 

स्ट्रे इंडक्शन और स्विचिंग वोल्टेज ओवरशूट के बीच संबंध इस प्रकार है:

ΔV=L × di/dt

कहाँ:

ΔV=वोल्टेज ओवरशूट

एल=वर्तमान लूप का भटका हुआ प्रेरण

di/dt=वर्तमान स्विचिंग दर

SiC मॉड्यूल के साथ संचालित होने वाले 800V EV इन्वर्टर के लिए:

 

पैरामीटर	पारंपरिक बसबार	लैमिनेटेड बसबार डिज़ाइन
डीसी लिंक प्रेरण	50-150nH	<10nH
कंडक्टर रिक्ति	5-15मिमी	0.1-1 मिमी ढांकता हुआ परत
वर्तमान पथ	सकारात्मक/नकारात्मक पट्टियों को अलग करें	समानांतर लैमिनेटेड संरचना
चुंबकीय क्षेत्र रद्दीकरण	सीमित	अनुकूलित
स्विचिंग वोल्टेज ओवरशूट	उच्च	कम किया हुआ

 

लेमिनेटेड संरचना सकारात्मक और नकारात्मक कंडक्टरों को निकटता में रखती है। विपरीत धारा दिशाएँ विपरीत चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती हैं, बाहरी चुंबकीय प्रवाह को कम करती हैं और लूप प्रेरण को कम करती हैं।

 

1.1 तांबे की परत अनुकूलन के साथ चुंबकीय क्षेत्र रद्दीकरण सिद्धांत

लेमिनेटेड बसबार डिज़ाइन इस पर निर्भर करता है:

तांबे की मोटाई का चयन

परत व्यवस्था

ढांकता हुआ मोटाई

टर्मिनल स्थिति

वर्तमान वितरण समरूपता

 

विशिष्ट ईवी इन्वर्टर लैमिनेटेड बसबार पैरामीटर:

तांबे की सामग्री: C1100 इलेक्ट्रोलाइटिक कठिन पिच तांबा

चालकता: 99% IACS से अधिक या उसके बराबर

तांबे की मोटाई: 0.5 मिमी-5 मिमी

समतलता सहनशीलता: 0.05 मिमी से कम या उसके बराबर

टर्मिनल स्थिति सहनशीलता: ±0.1 मिमी

भूतल उपचार: निकल चढ़ाना/टिन चढ़ाना

असमान कंडक्टर ज्यामिति स्थानीयकृत वर्तमान एकाग्रता बनाती है, जिससे प्रतिरोध और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप दोनों बढ़ जाते हैं।

 

 

 

कंडक्टर सामग्री सीधे धारा ले जाने की क्षमता, थर्मल प्रदर्शन और दीर्घकालिक विश्वसनीयता निर्धारित करती है।

 

ईवी इन्वर्टर और ईएसएस अनुप्रयोगों के लिए, इसकी उच्च विद्युत चालकता और कम जूल हीटिंग के कारण शुद्ध तांबे को प्राथमिकता दी जाती है।

 

भौतिक संपत्ति	C1100 शुद्ध तांबा	C2680 पीतल
तांबे की सामग्री	99.90% से अधिक या उसके बराबर	60-65%
प्रवाहकत्त्व	99% IACS से अधिक या उसके बराबर	26-30% आईएसीएस
प्रतिरोधकता	0.0172 Ω·mm²/m	उच्च
ऊष्मीय चालकता	~390 W/m·K	~120 W/m·K
विशिष्ट अनुप्रयोग	पावर बसबार, इन्वर्टर डीसी लिंक	यांत्रिक टर्मिनल, कनेक्टर
वर्तमान वहन क्षमता	उच्च	मध्यम

 

C1100 तांबे का चयन इसके लिए किया जाता है:

ईवी बैटरी पैक बसबार

SiC इन्वर्टर DC लिंक असेंबलियाँ

ऊर्जा भंडारण पीसीएस कनेक्शन

पाइल पावर मॉड्यूल को चार्ज करना

C2680 पीतल का उपयोग मुख्य रूप से वहां किया जाता है जहां यांत्रिक शक्ति और निर्माण प्रदर्शन को प्राथमिकता दी जाती है।

 

2.1 IATF 16949 आवश्यकताओं के अनुसार परिशुद्धता मुद्रांकन और गठन नियंत्रण

उच्च -वर्तमान लेमिनेटेड बसबारों को अक्सर जटिल टर्मिनल ज्यामिति की आवश्यकता होती है, जिसमें शामिल हैं:

90 डिग्री झुकना
टर्मिनल छेद
पोजिशनिंग स्लॉट
संरचनाओं को फिट करने के लिए - दबाएँ
-डाई रिवेटिंग पॉइंट्स में

 

विनिर्माण पैरामीटर:

प्रगतिशील डाई स्टैम्पिंग सहनशीलता: ±0.01 मिमी
गड़गड़ाहट ऊंचाई नियंत्रण: 10% सामग्री मोटाई से कम या उसके बराबर
उपकरण जीवन की निगरानी: 500,000 स्टैम्पिंग चक्रों से अधिक या उसके बराबर
सीएमएम आयामी निरीक्षण: महत्वपूर्ण आयामों के लिए 100%

डाई रिवेटिंग में यांत्रिक बन्धन को स्टैम्पिंग प्रक्रिया में एकीकृत किया जाता है, जिससे असेंबली भिन्नता कम हो जाती है और उत्पादन स्थिरता में सुधार होता है।

 

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ढांकता हुआ परत लेमिनेटेड बसबारों की इन्सुलेशन विश्वसनीयता, थर्मल सहनशक्ति और यांत्रिक स्थिरता निर्धारित करती है।

 

एक उच्च - पावर इन्वर्टर बसबार को निम्नलिखित के तहत इन्सुलेशन प्रदर्शन बनाए रखना चाहिए:

ठंडा - गरम करना

उच्च वोल्टेज स्विचिंग

यांत्रिक कंपन

आर्द्रता जोखिम

सामान्य इन्सुलेशन सामग्री:

 

इन्सुलेशन सामग्री	तापमान रेटिंग	ढांकता हुआ ताकत	विशिष्ट अनुप्रयोग
कैप्टन पॉलीमाइड फिल्म	269 ​​डिग्री से 400 डिग्री	>200kV/मिमी	SiC इन्वर्टर उच्च तापमान क्षेत्र
पीईटी फिल्म	-40 डिग्री से 150 डिग्री	150-250kV/मिमी	मानक ईवी पावर मॉड्यूल
नोमेक्स पेपर	220 डिग्री तक	उच्च तापीय प्रतिरोध	ईएसएस और औद्योगिक बिजली प्रणालियाँ

 

3.1 लैमिनेटेड बसबार्स के लिए एपॉक्सी पाउडर कोटिंग बनाम फिल्म इन्सुलेशन

 

पैरामीटर	एपॉक्सी पाउडर कोटिंग	पॉलीमाइड/पीईटी फिल्म
कोटिंग की मोटाई	100-500μm	25-125μm
ढांकता हुआ ताकत	>15kV/मिमी	>150kV/मिमी
तापमान प्रतिरोध	120-180 डिग्री	150-400 डिग्री
मोटाई नियंत्रण	मध्यम	उच्च
आवेदन	जटिल 3D भाग	सटीक लैमिनेटेड संरचनाएँ

 

ईवी इन्वर्टर लेमिनेटेड बसबारों के लिए, पतली फिल्म इन्सुलेशन छोटी ढांकता हुआ रिक्ति प्रदान करती है, जिससे विद्युत चुम्बकीय प्रदर्शन में सुधार होता है।

 

आवश्यक गुणवत्ता नियंत्रण:

इन्सुलेशन मोटाई माप

उच्च वोल्टेज प्रतिरोध परीक्षण

आंशिक निर्वहन परीक्षण

आसंजन परीक्षण

थर्मल एजिंग परीक्षण

 

विशिष्ट सत्यापन मानक:

आईईसी 60664 इन्सुलेशन समन्वय

यूएल 94 वी-0 फ्लेम रेटिंग

आईएसओ 16750 ऑटोमोटिव पर्यावरण परीक्षण

 

 

 

मल्टी-लेयर लेमिनेटेड बसबारों को तांबे के कंडक्टर और इन्सुलेशन सामग्री के बीच नियंत्रित थर्मल बॉन्डिंग की आवश्यकता होती है।

 

विनिर्माण अनुक्रम में शामिल हैं:

तांबे की शीट काटना और मुद्रांकन करना

डिबुरिंग और सतह की सफाई

चढ़ाना उपचार

इन्सुलेशन फिल्म पोजीशनिंग

वैक्यूम गर्म दबाव

टर्मिनल मशीनिंग

विद्युत निरीक्षण

 

4.1 ऑटोमोटिव ग्रेड उत्पादन के लिए हॉट प्रेसिंग प्रक्रिया पैरामीटर

विशिष्ट उत्पादन पैरामीटर:

 

प्रक्रिया पैरामीटर	नियंत्रण सीमा
तापमान दबाएँ	150-220 डिग्री
दबाएँ दबाव	2-8MPa
परत संरेखण सहिष्णुता	±0.1मिमी
समतलता	0.05 मिमी से कम या उसके बराबर
जुड़ाव की ताकत	सामग्री विशिष्टता के अनुसार
उत्पादन सत्यापन	पीपीएपी लेवल 3

 

खराब लेमिनेशन नियंत्रण के कारण हो सकते हैं:

वायु शून्य गठन

आंशिक निर्वहन बिंदु

इन्सुलेशन टूटना

परत विस्थापन

वैक्यूम गर्म दबाने से तांबे और ढांकता हुआ परतों के बीच फंसी हवा निकल जाती है, जिससे दीर्घकालिक विद्युत विश्वसनीयता में सुधार होता है।

 

 

उच्च {{0}वर्तमान टर्मिनलों को बार-बार थर्मल साइक्लिंग को संभालने में सक्षम कम {{1}प्रतिरोध जोड़ों की आवश्यकता होती है।

सामान्य जुड़ने के तरीकों में लेजर वेल्डिंग और रेजिस्टेंस सिल्वर ब्रेज़िंग शामिल हैं।

 

वेल्डिंग विधि	लेज़र वेल्डिंग Cu-Al	प्रतिरोध सिल्वर ब्रेज़िंग
गर्मी से प्रभावित क्षेत्र	छोटा	बड़ा
संयुक्त शक्ति	उच्च	उच्च
विद्युत प्रतिरोध	कम	बहुत कम
उत्पादन की गति	उच्च	मध्यम
उपयुक्त सामग्री	तांबा, एल्यूमीनियम संयोजन	तांबे के टर्मिनल
मोटर वाहन अनुप्रयोग	बैटरी मॉड्यूल, इन्वर्टर टर्मिनल	उच्च-वर्तमान संपर्क संयोजन

 

तांबे के लिए -एल्यूमीनियम कनेक्शन:

लेजर वेल्डिंग मापदंडों को सरंध्रता को नियंत्रित करना चाहिए

बीम ऊर्जा घनत्व को अनुकूलन की आवश्यकता है

क्रॉस-सेक्शन निरीक्षण आवश्यक है

 

सिल्वर ब्रेज़िंग के लिए:

ब्रेज़िंग मिश्र धातु का चयन चालकता को प्रभावित करता है

संयुक्त निकासी को नियंत्रित किया जाना चाहिए

धातुकर्म संबंध गुणवत्ता के लिए सूक्ष्म निरीक्षण की आवश्यकता होती है

 

गुणवत्ता सत्यापन में शामिल हैं:

वेल्ड क्रॉस-सेक्शन विश्लेषण

तन्य शक्ति परीक्षण

विद्युत प्रतिरोध माप

थर्मल साइकलिंग सत्यापन

 

 

 

ऑटोमोटिव लैमिनेटेड बसबारों को प्रोटोटाइप सत्यापन से लेकर बड़े पैमाने पर उत्पादन तक नियंत्रित विनिर्माण प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।

ज़ियामेन अपोलो लागू होता है:

 

6.1 ±0.01 मिमी सहनशीलता आवश्यकताओं के अनुसार आयामी निरीक्षण

 

निरीक्षण उपकरण:

सीएमएम समन्वय मापने की मशीन

ऑप्टिकल माप प्रणाली

मोटाई नापने का यंत्र

सतह खुरदरापन परीक्षक

 

महत्वपूर्ण आयाम:

टर्मिनल छेद की स्थिति

तांबे की परत संरेखण

इन्सुलेशन क्लीयरेंस

माउंटिंग इंटरफ़ेस

 

6.2 विद्युत एवं विश्वसनीयता परीक्षण

 

परीक्षण क्षमता में शामिल हैं:

 

परीक्षण आइटम	मानक/आवश्यकता
ढांकता हुआ प्रतिरोध परीक्षण	>15kV/मिमी इन्सुलेशन क्षमता
डीसी प्रतिरोध परीक्षण	माइक्रो-ओम स्तर माप
ठंडा - गरम करना	आईएसओ 16750
नमक का स्प्रे	आईएसओ 9227
विस्फोट दबाव परीक्षण	एकीकृत शीतलन संरचनाओं के लिए
पीपीएपी दस्तावेज़ीकरण	लेवल 3

 

गुणवत्ता पैकेज में शामिल हैं:

प्रोसेस फ़्लो डायग्राम

पीएफएमईए

नियंत्रण योजना

एमएसए

एसपीसी डेटा

सामग्री प्रमाण पत्र

 

 

उच्च -पावर इन्वर्टर लेमिनेटेड बसबारों को इलेक्ट्रिकल, थर्मल, मैकेनिकल और विनिर्माण मापदंडों के एक साथ नियंत्रण की आवश्यकता होती है। 10nH से नीचे की कम प्रेरण संरचना कंडक्टर समरूपता, ढांकता हुआ मोटाई नियंत्रण, तांबा सामग्री चयन और सटीक लेमिनेशन प्रक्रियाओं पर निर्भर करती है।

 

ईवी, ईएसएस और फोटोवोल्टिक बिजली रूपांतरण प्रणालियों के लिए, ज़ियामेन अपोलो प्रदान करता हैकस्टम लैमिनेटेड बसबारडीएफएम विश्लेषण, टूलींग विकास, स्टैम्पिंग, वेल्डिंग, इन्सुलेशन लेमिनेशन, निरीक्षण और पीपीएपी लेवल 3 डिलीवरी से विनिर्माण।

 

 

1. कस्टम लेमिनेटेड बसबारों के लिए सामान्य पीपीएपी लेवल 3 डिलीवरी समय क्या है?

पीपीएपी लेवल 3 डिलीवरी के लिए आमतौर पर टूलींग अनुमोदन के बाद 4-8 सप्ताह की आवश्यकता होती है, जिसमें आयामी सत्यापन, सामग्री सत्यापन और उत्पादन दस्तावेज़ीकरण शामिल है।

 

2. क्या लेमिनेटेड बसबार निर्माता ऑटोमोटिव उत्पादन के लिए मोल्ड लाइफ की गारंटी दे सकते हैं?

हाँ। प्रगतिशील स्टैम्पिंग डाई की निगरानी निवारक रखरखाव योजनाओं के साथ की जाती है और आमतौर पर 500,000 से अधिक स्टैम्पिंग चक्रों के लिए डिज़ाइन किया जाता है।

 

3. लेमिनेटेड बसबारों पर इन्सुलेशन की मोटाई का परीक्षण कैसे किया जाता है?

आईईसी मानकों के अनुसार इन्सुलेशन मोटाई को मोटाई माप, ढांकता हुआ प्रतिरोध परीक्षण और विद्युत इन्सुलेशन सत्यापन के माध्यम से सत्यापित किया जाता है।