पीवी में लेमिनेटेड बसबार्स{{0}प्लस-भंडारण और उच्च-पॉवर इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम: कम स्ट्रे इंडक्टेंस और विश्वसनीयता डिजाइन में रुझान

जैसे-जैसे पावर इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियाँ जैसे कि फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन, ऊर्जा भंडारण इनवर्टर, इलेक्ट्रिक वाहन और रेल पारगमन के लिए सिस्टम {{1}उच्च शक्ति घनत्व और उच्च स्विचिंग आवृत्तियों की ओर विकसित हो रहे हैं, बिजली उपकरणों की स्विचिंग गति में वृद्धि हुई है। नतीजतन, परिचालन प्रदर्शन पर आंतरिक परजीवी मापदंडों का प्रभाव तेजी से महत्वपूर्ण हो गया है। इस पृष्ठभूमि के खिलाफ, लेमिनेटेड बसबार पावर ट्रांसमिशन के लिए सरल कनेक्टर से महत्वपूर्ण संरचनात्मक घटकों में विकसित हुए हैं जो पावर लूप इंडक्शन, वोल्टेज ओवरशूट, थर्मल प्रबंधन और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक संगतता (ईएमसी) को प्रभावित करते हैं।

 

पारंपरिक पावर कन्वर्टर्स में, बसबार मुख्य रूप से डीसी पावर संचारित करने और विभिन्न बिजली इकाइयों के बीच विद्युत कनेक्शन प्रदान करने का काम करते हैं। हालाँकि, जब सिस्टम IGBTs, SiC MOSFETs, या GaN उपकरणों जैसे उच्च गति वाले पावर उपकरणों का उपयोग करते हैं, तो स्विचिंग ट्रांसिएंट के दौरान उत्पन्न उच्च di/dt और dv/dt पावर लूप के भीतर परजीवी मापदंडों के प्रभाव को बढ़ाते हैं। यदि बसबार संरचना खराब तरीके से डिज़ाइन की गई है, तो महत्वपूर्ण लूप स्ट्रे इंडक्शन से स्विचिंग के दौरान स्पष्ट वोल्टेज ओवरशूट और उच्च आवृत्ति दोलन हो सकता है; इससे उपकरणों पर वोल्टेज तनाव बढ़ जाता है और सिस्टम ईएमआई नियंत्रण पर अतिरिक्त मांग पड़ जाती है।

 

इसलिए, उच्च {{0}शक्ति रूपांतरण उपकरण में, बसबार का चयन अब केवल वर्तमान {{1}वहन क्षमता पर आधारित नहीं हो सकता है; विद्युत टोपोलॉजी, लूप क्षेत्र, इंटरलेयर इन्सुलेशन, थर्मल चालकता, मैकेनिकल माउंटिंग और उच्च आवृत्ति वर्तमान वितरण जैसे कारकों पर भी विचार किया जाना चाहिए। कम {{4}प्रेरण संरचनाएं पावर इंटरकनेक्शन डिज़ाइन में मुख्य फोकस बन गई हैं, विशेष रूप से उच्च गति स्विचिंग अनुप्रयोगों के लिए।
 

 

 

लैमिनेटेड बसबार आमतौर पर एक विशिष्ट कॉन्फ़िगरेशन में इन्सुलेट ढांकता हुआ परतों के साथ दो या दो से अधिक प्रवाहकीय धातु प्लेटों को स्टैकिंग, पोजिशनिंग और लैमिनेट करके बनाए जाते हैं। सामान्य कंडक्टर सामग्री में तांबा और तांबा मिश्र धातु शामिल हैं, हालांकि एल्यूमीनियम जैसी सामग्री का उपयोग वजन, लागत और वर्तमान ले जाने की आवश्यकताओं के आधार पर किया जा सकता है। इंटरलेयर इन्सुलेशन सामग्री को ढांकता हुआ ताकत, तापमान प्रतिरोध, यांत्रिक स्थिरता और दीर्घकालिक विश्वसनीयता के संबंध में कठोर आवश्यकताओं को पूरा करना होगा।

 

पारंपरिक असतत तांबे के बसबारों की तुलना में, लेमिनेटेड संरचना का प्राथमिक लाभ विपरीत ध्रुवता या निकटता में विभिन्न संभावनाओं के प्रवाहकीय पथों को स्थापित करने की क्षमता है। जब विपरीत दिशाओं में बहने वाली धाराएं आसन्न कंडक्टरों से गुजरती हैं, तो उनके संबंधित चुंबकीय क्षेत्र आंशिक रूप से एक-दूसरे को रद्द कर देते हैं, जिससे प्रभावी चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा और कम्यूटेशन लूप की परजीवी प्रेरण कम हो जाती है।

 

उच्च {{0}पावर कन्वर्टर्स के लिए, यह संरचना विशेष रूप से डीसी बस और पावर मॉड्यूल के बीच वर्तमान कम्यूटेशन पथ को कम करने के लिए उपयुक्त है। उचित डिजाइन के साथ, एक बसबार न केवल उच्च {{3} वर्तमान ट्रांसमिशन की सुविधा देता है बल्कि संरचनात्मक स्तर पर उच्च आवृत्ति कम्यूटेशन लूप के क्षेत्र को भी कम करता है, जिससे उच्च गति वाले बिजली उपकरणों के लिए अधिक स्थिर परिचालन स्थितियां बनती हैं।

 

सर्किट टोपोलॉजी के आधार पर बसबार परत की गिनती अलग-अलग होती है। उदाहरण के लिए, एक दो -स्तरीय कनवर्टर एक दोहरी {{2}परत संरचना (सकारात्मक और नकारात्मक ध्रुव) का उपयोग कर सकता है, जबकि एक बहु-स्तरीय कनवर्टर को अतिरिक्त परतों की आवश्यकता हो सकती है {{4}जैसे कि एक तटस्थ बिंदु या अन्य संभावित स्तर{{5}जिसके परिणामस्वरूप एक तीन{7}परत लेमिनेटेड बसबार की तरह एक बहु-परत विन्यास होता है। जैसे-जैसे परतों की संख्या बढ़ती है, विद्युत अलगाव, परजीवी पैरामीटर युग्मन और थर्मल प्रबंधन से संबंधित मुद्दे अधिक जटिल हो जाते हैं; परिणामस्वरूप, विशिष्ट टोपोलॉजी के अनुरूप एक समग्र डिज़ाइन दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है।

 

 

 

पावर लूप के भीतर स्ट्रे इंडक्शन मुख्य रूप से कंडक्टरों, कनेक्शन टर्मिनलों, पावर मॉड्यूल की आंतरिक संरचना और बसबारों की स्थानिक व्यवस्था से उत्पन्न होता है। हालाँकि डिज़ाइनर जानबूझकर इन प्रेरणों को पेश नहीं करते हैं, वे उच्च गति स्विचिंग संचालन के दौरान महत्वपूर्ण गतिशील प्रभाव डालते हैं।

 

मौलिक आगमनात्मक सिद्धांतों के आधार पर, वर्तमान परिवर्तन की दर अधिक होने पर न्यूनतम परजीवी प्रेरण भी पर्याप्त क्षणिक वोल्टेज उत्पन्न कर सकता है। उच्च गति स्विचिंग उपकरणों के लिए, अत्यधिक लंबे कम्यूटेशन लूप या सकारात्मक और नकारात्मक वर्तमान पथों के बीच एक बड़ा पृथक्करण वोल्टेज ओवरशूट और उच्च आवृत्ति रिंगिंग की संभावना को बढ़ाता है।

 

लेमिनेटेड बसबार डिज़ाइन में प्राथमिक फोकस सकारात्मक और नकारात्मक वर्तमान पथों के बीच की दूरी को कम करना और पावर मॉड्यूल और डीसी लिंक कैपेसिटर के बीच कनेक्शन दूरी को छोटा करना है। कंडक्टर रिक्ति को अनुकूलित करने से कम्यूटेशन लूप से घिरा क्षेत्र कम हो जाता है, जिससे चुंबकीय क्षेत्र युग्मन और लूप परजीवी अधिष्ठापन को नियंत्रित करना आसान हो जाता है।

 

इसलिए, उच्च -पावर कन्वर्टर्स के लिए लेमिनेटेड बसबारों को डिज़ाइन करते समय, इंजीनियरों को केवल बसबार के आयामों पर ध्यान केंद्रित करने के बजाय संपूर्ण कम्यूटेशन लूप पर विचार करना चाहिए। कैपेसिटर, पावर मॉड्यूल, कनेक्शन टर्मिनल और बसबार की सापेक्ष स्थिति सभी अंतिम लूप मापदंडों को प्रभावित करती है।

 

 

कम प्रेरकत्व थर्मल डिज़ाइन की आवश्यकता को समाप्त नहीं करता है। जैसे-जैसे सिस्टम की शक्ति बढ़ती है, बसबार पर निरंतर वर्तमान भार बढ़ता है; साथ ही, त्वचा और निकटता प्रभावों के लिए विषयों की उच्च{{1}स्पीड स्विचिंग उच्च{{2}आवृत्ति वर्तमान वितरण।

 

उच्च आवृत्तियों पर, धारा कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन में समान रूप से वितरित नहीं रहती है, बल्कि विशिष्ट सतह क्षेत्रों में केंद्रित होती है। यदि बसबार की चौड़ाई, मोटाई और इंटरलेयर स्पेसिंग को इष्टतम रूप से डिज़ाइन नहीं किया गया है, तो वर्तमान घनत्व में स्थानीय वृद्धि और केंद्रित तापमान वृद्धि जैसे मुद्दे हो सकते हैं।

 

इसलिए, बसबार क्रॉस सेक्शन के डिज़ाइन के लिए वर्तमान वहन क्षमता, एसी नुकसान, यांत्रिक शक्ति और गर्मी अपव्यय स्थितियों को संतुलित करने की आवश्यकता होती है। उच्च {{3}शक्ति ऊर्जा भंडारण कनवर्टर्स के लिए, डीसी धारा {{4}वहन क्षमता की गणना के अलावा, वास्तविक ऑपरेटिंग आवृत्तियों पर एसी प्रतिरोध भिन्नताओं पर विचार करना और तापमान वृद्धि परीक्षण के माध्यम से डिजाइन को सत्यापित करना आवश्यक है।

 

जबकि एक लेमिनेटेड संरचना वर्तमान लूप क्षेत्र को कम कर सकती है, बहु-परत इन्सुलेशन संरचना कंडक्टर से बाहरी हिस्से तक गर्मी अपव्यय पथ को बदल सकती है। नतीजतन, डिजाइन प्रक्रिया के दौरान तांबे की परत की मोटाई, इन्सुलेशन सामग्री, बढ़ते तरीकों और बाहरी शीतलन स्थितियों जैसे कारकों पर विचार किया जाना चाहिए। बसबार संरचनाओं के लिए अलग-अलग थर्मल डिजाइन रणनीतियों की आवश्यकता हो सकती है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि उपकरण प्राकृतिक शीतलन, मजबूरन वायु शीतलन, या तरल शीतलन का उपयोग करता है या नहीं।

 

 

वास्तविक प्रणालियों में, परजीवी प्रेरण बसबार के मुख्य भाग तक ही सीमित नहीं है; बसबार और पावर मॉड्यूल, कैपेसिटर और अन्य विद्युत भागों जैसे घटकों के बीच कनेक्शन क्षेत्रों में महत्वपूर्ण परजीवी पैरामीटर भी उत्पन्न हो सकते हैं।

 

कनेक्शन बोल्ट, टर्मिनल ट्रांज़िशन, स्थानीयकृत मोड़, और कंडक्टर क्रॉस सेक्शन में अचानक परिवर्तन सभी वर्तमान पथ को बदल सकते हैं। यदि कनेक्शन बिंदु पावर डिवाइस से दूर है, तो संपूर्ण कम्यूटेशन लूप अभी भी पर्याप्त परजीवी इंडक्शन प्रदर्शित कर सकता है, भले ही मुख्य बसबार कम {{2} इंडक्शन लेमिनेटेड संरचना को नियोजित करता हो।

 

इसलिए, इंजीनियरिंग डिज़ाइन को अनावश्यक संक्रमण संरचनाओं को कम करना चाहिए और उच्च आवृत्ति वाले वर्तमान पथों की निरंतरता सुनिश्चित करनी चाहिए। बहु-बिंदु कनेक्शन की आवश्यकता वाले सिस्टम के लिए, शाखाओं में समान विद्युत पथ और प्रतिबाधा विशेषताओं को सुनिश्चित करने के लिए समानांतर शाखाओं के बीच ज्यामितीय समरूपता को यथासंभव बनाए रखा जाना चाहिए।

 

इसी तरह के डिज़ाइन सिद्धांत इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए लेमिनेटेड बसबार और उच्च वोल्टेज इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम जैसे क्षेत्रों में लागू किए जाते हैं। जैसे-जैसे इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम उच्च वोल्टेज और बिजली घनत्व की ओर विकसित होते हैं, बसबारों को न केवल उच्च वर्तमान ट्रांसमिशन आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए बल्कि सीमित स्थापना स्थान और जटिल यांत्रिक संरचनाओं के अनुकूल भी होना चाहिए।

 

 

व्यावहारिक औद्योगिक उपकरणों में, बसबार शायद ही कभी नियमित, खुले स्थापना स्थानों में स्थित होते हैं। पावर मॉड्यूल, कैपेसिटर, हीट सिंक, नियंत्रण बोर्ड और संरचनात्मक घटकों द्वारा लगाए गए सख्त स्थानिक अवरोधों के लिए अक्सर मोड़, कटआउट, शाखाएं और मल्टी - परत कनेक्शन वाले बसबार कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता होती है। जटिल इंस्टॉलेशन में उपयोग किए जाने वाले लेमिनेटेड बसबारों के लिए, डिज़ाइन फोकस परतों, इन्सुलेशन सीमाओं और बढ़ते इंटरफेस की स्थिरता के बीच संरेखण परिशुद्धता को शामिल करने के लिए कंडक्टर आयामों से परे फैला हुआ है।

 

बसबार में छेद और कटआउट स्थानीय वर्तमान पथ को बदल देते हैं। यदि ये विशेषताएं प्राथमिक कम्यूटेशन ज़ोन के पास स्थित हैं, तो करंट को उनके चारों ओर मोड़ने के लिए मजबूर किया जा सकता है, जिससे स्थानीय करंट घनत्व और परजीवी पैरामीटर प्रभावित होंगे। नतीजतन, यांत्रिक माउंटिंग आवश्यकताओं को विद्युत प्रदर्शन पर प्रतिकूल प्रभाव डालने से रोकने के लिए संरचनात्मक डिजाइन चरण के दौरान उद्घाटन के स्थान, आकार और किनारे के उपचार का मूल्यांकन किया जाना चाहिए।

 

उच्च -वोल्टेज प्रणालियों में, कंडक्टर किनारों और इन्सुलेशन इंटरफेस पर विद्युत क्षेत्र एकाग्रता को भी संबोधित किया जाना चाहिए। रेडी, चैंफर्स और इंसुलेशन इनकैप्सुलेशन का उचित उपयोग स्थानीय विद्युत क्षेत्र में वृद्धि को कम कर सकता है और दीर्घकालिक संचालन के दौरान इंसुलेशन विफलता के जोखिम को कम कर सकता है।

 

 

जब डीसी बस वोल्टेज कई सौ वोल्ट या उससे अधिक के स्तर तक पहुंच जाता है, तो बसबार डिज़ाइन सरल वर्तमान ट्रांसमिशन से आगे निकल जाता है; इसमें क्लीयरेंस, क्रीपेज दूरी, ढांकता हुआ ताकत और दीर्घकालिक इन्सुलेशन विश्वसनीयता का भी ध्यान रखना चाहिए।

 

उच्च वोल्टेज इनवर्टर में, कंडक्टर परतों के बीच इन्सुलेशन सामग्री को निरंतर ऑपरेटिंग वोल्टेज और स्विचिंग ट्रांसिएंट के कारण दोहराए जाने वाले वोल्टेज तनाव दोनों का सामना करना पड़ता है। विशेष उपकरणों के लिए {{2}जैसे कि उच्च{{3}वोल्टेज, विस्फोट-रोधी इन्वर्टर बसबार्स{{5}संरचनात्मक डिजाइन को उपकरण प्रवेश सुरक्षा (आईपी) रेटिंग, पर्यावरणीय परिस्थितियों और सुरक्षा मानकों के अनुरूप भी होना चाहिए।

 

इन्सुलेशन सामग्री का चयन दीर्घकालिक ऑपरेटिंग तापमान, ढांकता हुआ ताकत, यांत्रिक शक्ति, नमी प्रतिरोध और उम्र बढ़ने की विशेषताओं को ध्यान में रखना चाहिए। उच्च{{2}आवृत्ति, उच्च{{3}स्पीड स्विचिंग सिस्टम के लिए, दोहराए जाने वाले डीवी/डीटी तनाव के तहत सामग्री की दीर्घकालिक स्थिरता भी एक महत्वपूर्ण विचार है।

 

साथ ही, केवल इन्सुलेशन मोटाई को अधिकतम करना इष्टतम दृष्टिकोण नहीं है। अत्यधिक मोटे इन्सुलेशन से कंडक्टरों के बीच की दूरी बढ़ जाती है, जिससे कम्यूटेशन लूप क्षेत्र बढ़ जाता है और संभावित रूप से परजीवी अधिष्ठापन बढ़ जाता है। इसलिए, व्यावहारिक डिज़ाइन के लिए इन्सुलेशन सुरक्षा मार्जिन और इंडक्शन को कम करने के लक्ष्य के बीच एक उचित संतुलन बनाने की आवश्यकता होती है।

 

 

 

जैसे-जैसे मध्यम- और उच्च{{1}वोल्टेज बिजली रूपांतरण उपकरण विकसित हो रहे हैं, ऊर्जा भंडारण कनवर्टर्स, औद्योगिक चर आवृत्ति ड्राइव (वीएफडी), और उच्च वोल्टेज पावर इलेक्ट्रॉनिक्स सिस्टम में बहुस्तरीय टोपोलॉजी को तेजी से अपनाया जा रहा है। जबकि तीन स्तर की संरचनाएं घटकों पर वोल्टेज तनाव को कई संभावित स्तरों पर वितरित करने की अनुमति देती हैं, वे बसबार संरचना में अधिक जटिलता भी पेश करती हैं। तीन स्तर के इनवर्टर के लिए लेमिनेटेड बसबारों को डिज़ाइन करते समय, बसबार को आम तौर पर सकारात्मक, तटस्थ और नकारात्मक टर्मिनलों वाले विद्युत कनेक्शन को एक साथ प्रबंधित करना होगा। चूंकि वर्तमान कम्यूटेशन पथ ऑपरेटिंग स्थिति के आधार पर बदल सकते हैं, बसबार डिज़ाइन को अकेले एक राज्य के लिए अनुकूलित नहीं किया जा सकता है; इसके बजाय, इसे सभी प्राथमिक स्विचिंग राज्यों में कम्यूटेशन लूप को समायोजित करना होगा।

 

डिज़ाइन प्रयास बिजली शाखाओं में ज्यामितीय समरूपता बनाए रखने को भी प्राथमिकता देते हैं। समानांतर शाखाओं के बीच पथ की लंबाई में महत्वपूर्ण असमानताएं असमान गतिशील वर्तमान वितरण का कारण बन सकती हैं, जिससे कुछ घटकों को उच्च वर्तमान भार और थर्मल तनाव सहन करना पड़ सकता है।

 

यह एक प्रमुख कारण है कि उच्च {{1}शक्ति वाले उपकरणों में मल्टी{0}लेयर कंपोजिट बसबार अत्यधिक मूल्यवान हैं। इन्सुलेट सामग्री के साथ कई कंडक्टर परतों को जोड़कर, ये बसबार एक सीमित पदचिह्न के भीतर कई वोल्टेज क्षमता और शाखाओं वाले कॉम्पैक्ट कनेक्शन को सक्षम करते हैं, जबकि अधिष्ठापन नियंत्रण और यांत्रिक लेआउट के संबंध में अधिक डिजाइन लचीलेपन की पेशकश करते हैं।

 

 

लेमिनेटेड बसबारों का अनुप्रयोग पारंपरिक औद्योगिक बिजली आपूर्ति से आगे बढ़कर ऊर्जा भंडारण, ऑटोमोटिव, दूरसंचार, कंप्यूटिंग, रेल परिवहन और उच्च अंत औद्योगिक मशीनरी जैसे क्षेत्रों में फैल गया है।

 

वैरिएबल फ्रीक्वेंसी ड्राइव (वीएफडी) और मोटर कंट्रोल सिस्टम में, कम {0} इंडक्शन बसबार बिजली घटकों और डीसी {{2} लिंक कैपेसिटर के बीच उच्च आवृत्ति कम्यूटेशन पथ को छोटा कर देते हैं; परिणामस्वरूप, लेमिनेटेड बसबार वीएफडी आर्किटेक्चर के लिए एक मानक विकल्प हैं। उच्च {{4}पावर मोटर नियंत्रकों के लिए, डिज़ाइन में उच्च धारा वहन क्षमता, थर्मल साइक्लिंग और यांत्रिक कंपन को भी ध्यान में रखना चाहिए।

 

डेटा केंद्र और उच्च प्रदर्शन कंप्यूटिंग सिस्टम अक्सर उच्च शक्ति घनत्व और कॉम्पैक्ट इंस्टॉलेशन फ़ुटप्रिंट की मांग करते हैं। सर्वर बिजली आपूर्ति, बैकप्लेन और बिजली वितरण नेटवर्क की सेवा के लिए बसबारों को कैबिनेट के भीतर बहु-परत कॉन्फ़िगरेशन में व्यवस्थित किया जा सकता है। इन वातावरणों में, सुपरकंप्यूटर सर्किट बोर्ड या बैकप्लेन के लिए लेमिनेटेड बसबारों को सिग्नल और पावर सिस्टम के बीच विद्युत चुम्बकीय संगतता (ईएमसी) आवश्यकताओं के साथ स्थान की कमी और उच्च वर्तमान घनत्व को संतुलित करना होगा।

 

दूरसंचार अवसंरचना समान आवश्यकताओं को प्रस्तुत करती है। बेस स्टेशन, राउटर और टेलीकॉम बिजली उपकरण को अक्सर सीमित संरचनात्मक स्थान के भीतर कई पावर मॉड्यूल के इंटरकनेक्शन की आवश्यकता होती है, जिसके लिए बसबार डिज़ाइन की आवश्यकता होती है जो मॉड्यूलर इंस्टॉलेशन और कम {{1}प्रतिबाधा बिजली वितरण की सुविधा प्रदान करती है। ऐसे उपकरणों में, सेलुलर बेस स्टेशन बिजली वितरण के लिए डिज़ाइन किए गए लेमिनेटेड बसबारों का उपयोग कॉम्पैक्ट बिजली वितरण पथ बनाने के लिए किया जाता है। सर्वर और संचार उपकरणों के लिए, पावर डिस्ट्रीब्यूशन यूनिट (पीडीयू) बसबार आमतौर पर कई लोड शाखाओं के लिए केंद्रीकृत बिजली वितरण बिंदु के रूप में काम करते हैं; उनके संरचनात्मक डिज़ाइन में वर्तमान क्षमता, तापमान वृद्धि, इन्सुलेशन और रखरखाव में आसानी को प्राथमिकता दी जानी चाहिए।

 

 

नई ऊर्जा वाहन (एनईवी) उच्च-शक्ति डीसी इंटरकनेक्ट संरचनाओं के लिए एक प्रमुख अनुप्रयोग क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करते हैं। जैसे-जैसे इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम का वोल्टेज स्तर बढ़ता है और बिजली घनत्व बढ़ता है, पारंपरिक वायरिंग हार्नेस और वितरित कनेक्शन विधियों को स्थान, करंट ले जाने की क्षमता और थर्मल प्रबंधन के संबंध में सीमाओं का सामना करना पड़ता है।

 

एनईवी में बसबार आमतौर पर बैटरी सिस्टम, इनवर्टर, मोटर नियंत्रक और अन्य उच्च वोल्टेज घटकों को जोड़ते हैं; परिणामस्वरूप, उनके संरचनात्मक डिज़ाइन को एक साथ वर्तमान क्षमता, विद्युत इन्सुलेशन, कंपन स्थायित्व और स्थानिक लेआउट को संबोधित करना चाहिए।

 

ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ दीर्घकालिक परिचालन विश्वसनीयता पर अधिक जोर देती हैं। बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण कनवर्टर अक्सर उच्च वोल्टेज और उच्च धाराओं को संभालते हैं, और बसबार संरचनाएं सीधे पावर मॉड्यूल, कैपेसिटर और अन्य विद्युत इकाइयों के बीच कनेक्शन प्रदर्शन को प्रभावित करती हैं। एक अच्छी तरह से डिज़ाइन की गई लेमिनेटेड संरचना सीमित स्थान के भीतर छोटे पावर लूप को सक्षम बनाती है और उपकरणों की मॉड्यूलर स्थापना की सुविधा प्रदान करती है।

 

उच्च {{0}आवृत्ति स्विचिंग बिजली की आपूर्ति और उच्च {{1}पावर रूपांतरण उपकरण के लिए, कम {{2}प्रेरण डिज़ाइन वोल्टेज ओवरशूट और स्विचिंग ट्रांसिएंट के कारण होने वाले उच्च {{3}आवृत्ति दोलनों को कम करने में मदद करते हैं, जिससे बिजली उपकरणों के स्थिर संचालन के लिए अधिक नियंत्रित विद्युत वातावरण बनता है।

 

 

 

रेल पारगमन कर्षण प्रणालियों की विशेषता उच्च शक्ति, लंबे समय तक संचालन और जटिल यांत्रिक वातावरण हैं; उनकी पावर इंटरकनेक्ट संरचनाओं को उच्च धाराओं के साथ-साथ निरंतर यांत्रिक कंपन और थर्मल साइक्लिंग का सामना करना होगा।

 

इन प्रणालियों में, लेमिनेटेड बसबारों का उपयोग ट्रैक्शन कन्वर्टर्स और सहायक बिजली आपूर्ति जैसे उपकरणों के भीतर आंतरिक बिजली कनेक्शन के लिए किया जाता है। विद्युत प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करने के अलावा, इन बसबारों को उपकरण स्थान की कमी, यांत्रिक माउंटिंग, इन्सुलेशन सुरक्षा और दीर्घकालिक परिचालन वातावरण को भी ध्यान में रखना चाहिए।

 

इसी तरह, ट्रैक्शन और औद्योगिक कनवर्टर उपकरण में बसबार संरचनाएं अक्सर पावर मॉड्यूल, कैपेसिटर और गर्मी अपव्यय घटकों की स्थिति के आधार पर अनुकूलित की जाती हैं। स्थान की कमी वाले उपकरणों के लिए, बहु-परत संरचनाएं बिजली कनेक्शन के एकीकरण को बढ़ाती हैं और पारंपरिक केबलिंग से जुड़े स्थान के पदचिह्न को कम करती हैं। कम {{4}प्रेरणा डिज़ाइन एकल पैरामीटर के अनुकूलन से समग्र प्रणाली {{5}स्तरीय तालमेल की ओर स्थानांतरित हो रहा है।

 

SiC और GaN जैसे व्यापक {{0}बैंडगैप पावर उपकरणों के बढ़ते चलन के साथ, {{1}जो उच्च स्विचिंग गति और ऑपरेटिंग आवृत्तियों को सक्षम करते हैं, बसबार डिजाइन पारंपरिक "वर्तमान" से विकसित हो रहा है।

 

भविष्य के बसबार डिज़ाइनों को न केवल परजीवी अधिष्ठापन को कम करना चाहिए बल्कि एसी नुकसान, तापमान वृद्धि, विद्युत क्षेत्र वितरण और यांत्रिक तनाव का प्रबंधन भी करना चाहिए। विशेष रूप से उच्च आवृत्ति प्रणालियों में, बसबार पावर लूप के एक अभिन्न अंग के रूप में कार्य करता है, इसकी ज्यामिति सीधे सिस्टम के गतिशील विद्युत व्यवहार को प्रभावित करती है।

 

इसके साथ ही, बसबार निर्माण तकनीक एकीकरण के उच्च स्तर की ओर आगे बढ़ रही है, जिसमें एम्बेडेड कैपेसिटर, एकीकृत सेंसर, जटिल 3 डी कंडक्टर संरचनाएं और सटीक इन्सुलेशन मोल्डिंग तकनीक जैसी विशेषताएं शामिल हैं। ये प्रौद्योगिकियाँ उपकरण की स्थिति की निगरानी के लिए संरचनात्मक आधार प्रदान करते हुए कम बिजली लूप और बेहतर स्थान उपयोग को सक्षम बनाती हैं।

 

इंजीनियरिंग के दृष्टिकोण से, का डिज़ाइनलेमिनेटेड कम {{0}इंडक्शन बसबारकेवल न्यूनतम संभव प्रेरण मूल्य प्राप्त करने के बारे में नहीं है; बल्कि, इसके लिए बिजली उपकरणों, ऑपरेटिंग वोल्टेज, स्विचिंग आवृत्ति, थर्मल प्रबंधन और इन्सुलेशन आवश्यकताओं जैसे कारकों के आधार पर एक उचित लक्ष्य सीमा निर्धारित करने की आवश्यकता होती है। केवल पूरे पावर लूप के साथ बसबार को सह-डिज़ाइन करके ही लेमिनेटेड संरचना की पूरी क्षमता को उच्च पावर पावर इलेक्ट्रॉनिक्स सिस्टम में महसूस किया जा सकता है।

 

कुल मिलाकर, लेमिनेटेड बसबार साधारण उच्च {{0}वर्तमान कनेक्टर्स से उच्च {{1}पावर पावर इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरण के भीतर महत्वपूर्ण संरचनात्मक घटकों में विकसित हुए हैं। उनका मूल्य मुख्य रूप से कम आवारा अधिष्ठापन, कॉम्पैक्ट पावर कनेक्शन, नियंत्रणीय वर्तमान पथ और उच्च वोल्टेज इन्सुलेशन डिजाइन जैसी विशेषताओं में निहित है। इन घटकों की सोर्सिंग करते समय, इंजीनियरों को सिस्टम वोल्टेज, करंट, स्विचिंग फ्रीक्वेंसी, इंस्टॉलेशन स्पेस, इन्सुलेशन आवश्यकताओं और बड़े पैमाने पर उत्पादन प्रक्रियाओं को ध्यान में रखते हुए सामग्री, संरचनात्मक डिजाइन और कस्टम विनिर्माण क्षमताओं का व्यापक मूल्यांकन करना चाहिए।