Comment sélectionner un fabricant de barres omnibus laminées fiable : Guide de conception pour les barres omnibus à faible-inductance pour les onduleurs de véhicules à énergie nouvelle et les systèmes de stockage d'énergie

Les modules SiC MOSFET et IGBT utilisés dans les onduleurs de véhicules à énergie nouvelle (NEV), les unités PCS de stockage d'énergie et les onduleurs photovoltaïques évoluent vers des fréquences et des densités de puissance plus élevées. Les jeux de barres monocouches traditionnels-, en raison de leurs grandes zones de boucle de courant, génèrent une inductance parasite importante, ce qui peut entraîner un dépassement de tension et des problèmes EMI lors d'une commutation à grande vitesse-.

 

Les barres omnibus laminées spécialement conçues utilisent des couches de cuivre positives et négatives étroitement empilées pour créer un effet d'annulation de champ magnétique entre les courants opposés. Cette conception maintient l'inductance parasite en dessous de 10 nH, réduisant efficacement les contraintes de commutation sur les dispositifs d'alimentation et améliorant la fiabilité du système.

 

Pour les fournisseurs NEV de niveau 1 et 2, les fabricants de batteries et les fabricants d’équipements électroniques de puissance, la sélection d’un fournisseur de jeux de barres laminés nécessite de regarder au-delà du prix ; il est essentiel d'évaluer les capacités du fournisseur en matière de traitement du cuivre, de stratification des isolants, de soudage et d'assemblage, de contrôle dimensionnel et de systèmes de gestion de la qualité automobile.

 

 

1. Le contrôle de l'inductance parasite détermine la fiabilité du module de puissance

 

Les modules SiC MOSFET et IGBT offrent des capacités de commutation à grande vitesse-. À mesure que le taux de variation du courant (di/dt) augmente, l'inductance parasite au sein de la structure d'interconnexion génère une tension définie par :

 

V=L × di/dt

 

Par conséquent, même si le module de puissance lui-même répond aux exigences de tension nominale, un jeu de barres mal conçu peut entraîner des pointes de tension transitoires qui se traduisent par :

• Surtension des appareils électriques ;
• Augmentation des pertes de commutation ;
• Augmentation de l'EMI ;
• Durée de vie réduite des semi-conducteurs.

 

Les conceptions de jeux de barres laminés à faible-inductance doivent généralement répondre aux exigences suivantes :

2. La structure d'annulation du champ magnétique permet des performances d'inductance faibles-

 

Le principe de base de la réduction de l'inductance dans les jeux de barres laminés est de raccourcir la distance de la boucle de courant entre les bornes positives et négatives.

 

Jeux de barres traditionnels en cuivre :

• Grande distance entre les bornes positives et négatives ;
• Les champs magnétiques ne peuvent pas s’annuler efficacement ;
• Inductance parasite élevée.

 

Jeux de barres laminés :

• Les bornes DC+ et DC- sont rapprochées ;
• Le courant circule dans des directions opposées ;
• Les champs magnétiques s’annulent ;
• La zone de boucle est réduite.

 

Paramètres de conception clés affectant les performances de l'inducteur :

 

Par conséquent, un fabricant qualifié de jeux de barres laminés nécessite non seulement des capacités de fabrication, mais également une expertise en analyse électromagnétique et en optimisation structurelle.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Partagez le dessin de votre jeu de barres, vos exigences en matière de tension/courant ou les détails de votre application pour obtenir des commentaires techniques.

 

La fiabilité opérationnelle à long terme des jeux de barres lamellés dépend en grande partie des matériaux d'isolation.

 

La couche isolante doit simultanément répondre aux exigences suivantes :

• Rigidité diélectrique élevée ;
• Faible absorption d'humidité ;
• Stabilité à haute-température ;
• Fiabilité des cycles thermiques ;
• Bonne adhérence interlaminaire.

 

Propriétés des matériaux courants :

 

Dans les applications de véhicules à énergies nouvelles, l'épaisseur de l'isolation nécessite un équilibre entre :

• autorisation de sécurité ;
• inductance parasite ;
• capacité de dissipation thermique.

 

Épaisseur d'isolation excessive :

→ augmente la distance entre les bornes positives et négatives
→ augmente l'inductance parasite

 

Épaisseur d'isolation insuffisante :

→ réduit la capacité de tenue en tension
→ augmente le risque de décharge partielle

 

Par conséquent, les projets de jeux de barres laminés personnalisés nécessitent une sélection de matériaux adaptée à la tension nominale, au courant et à l'environnement d'exploitation spécifiques.

 

 

De nombreux projets de jeux de barres réussissent les tests initiaux mais présentent les problèmes suivants après un cycle thermique prolongé :

• Délaminage intercalaire ;
• Défaillance de l'isolation ;
• Fissures de soudure ;
• Résistance de contact accrue.

 

Les causes proviennent généralement d’un contrôle inadéquat du processus de fabrication.

 

1. Capacités de traitement de précision du cuivre

 

La fabrication de jeux de barres laminés implique :

• Estampage de précision ;
• Découpe au laser ;
• Usinage CNC ;
• Développement de matrices d'estampage.

 

Matériaux couramment utilisés :

 

Contrôles clés :

• Platitude;
• Précision de la position du trou ;
• Bavures de bord ;
• Tolérances dimensionnelles.

 

2. Technologie de soudage à haute-fiabilité

 

Différentes applications nécessitent différentes méthodes de jointure :

1. Soudage laser : caractérisé par une petite zone affectée par la chaleur et une haute précision ; adapté à l'assemblage du cuivre et de l'aluminium ainsi qu'aux connexions électriques de haute-précision ; minimise la déformation du soudage et améliore la fiabilité de la connexion.
2. Soudage par résistance : offre des niveaux élevés d’automatisation et d’efficacité de production ; idéal pour la fabrication standardisée-de gros volumes ; largement utilisé dans les véhicules à énergie nouvelle et les composants de connexion électrique.
3. Brasage à l'argent : présente une faible résistance de contact et une excellente conductivité électrique ; adapté aux connexions électriques à haute-fiabilité ; aide à réduire l’échauffement dans la zone de connexion.
4. Soudage par diffusion moléculaire : permet d'obtenir une résistance de joint proche de celle du matériau de base ; caractérisé par une faible résistance et une grande fiabilité; adapté aux applications à haute-intensité de courant et à haute-puissance-densité.

 

3. Processus de laminage sous vide-presse à chaud

 

Un jeu de barres laminé n'est pas simplement un assemblage ; il s'agit d'une structure intégrée formée par laminage à chaud sous vide-.

 

Paramètres de contrôle clés :

A éviter :

• Vides ;
• Désalignement intercalaire ;
• Résine insuffisante ;
• Fissuration de l'isolation.

 

Demander une assistance pour la fabrication de barres omnibus laminées OEM

 

 

Pour les clients des secteurs des véhicules à énergies nouvelles, du stockage d'énergie et de l'électronique de puissance, la capacité du fournisseur n'est pas simplement définie par la fabrication de produits individuels, mais également par le-contrôle de processus de bout en bout-, qui s'étend de l'assistance à la conception à la livraison en production de masse.

 

Xiamen Apollo Stamping Welding Technology Co., Ltd. possède des capacités de fabrication complètes de composants métalliques emboutis et soudés pour les nouvelles applications énergétiques, offrant un support pour :

 

1. Capacités de fabrication complètes

 

La société possède :

• Ateliers d'emboutissage de précision ;
• Lignes de production de soudage laser ;
• Capacités de soudage sous vide et de liaison par diffusion ;
• Capacités d'usinage CNC ;
• Capacités de galvanoplastie et de traitement de surface ;
• Capacités d’assemblage automatisées.

 

La couverture des produits comprend :

• Jeux de barres en cuivre ;
• Interconnexions de batterie ;
• Lames et capuchons de contact de fusible ;
• Pièces embouties en métal;
• Ensembles de connexion électrique-haute tension.

 

2. Prise en charge du système qualité de l’industrie automobile

 

Pour les projets de véhicules à énergies nouvelles, l'entreprise gère la production conformément à :

• Systèmes de gestion de la qualité ISO 9001 ;
• Systèmes de gestion de la qualité automobile IATF 16949.

 

Nous fournissons un accompagnement pour :

• Documentation PPAP niveau 3 ;
• Rapports dimensionnels des produits ;
• Certifications matérielles ;
• Plans de contrôle ;
• Traçabilité des processus.

 

3. Du développement d’échantillons à la livraison en production de masse

 

Pour les différentes étapes du projet :

 

Grâce au-développement de moules en interne et à des capacités de fabrication-multi-processus, nous pouvons raccourcir les cycles de développement des clients et améliorer la stabilité de la chaîne d'approvisionnement.

 

 

Barre omnibus laminéesont principalement utilisés dans :

 

Lors de l’évaluation des fournisseurs, les équipes d’approvisionnement et d’ingénierie doivent se concentrer sur la vérification des éléments suivants :

1. Possèdent-ils des capacités de traitement du cuivre et de développement de moules ?
2. Disposent-ils de capacités de processus clés telles que le soudage laser et le soudage par diffusion ?
3. Peuvent-ils fournir de la documentation PPAP ?
4. Ont-ils de l'expérience avec les projets automobiles IATF 16949 ?
5. Peuvent-ils accompagner la transition du prototypage vers la production de masse ?

 

Les barres omnibus laminées à faible-inductance ne sont pas de simples produits traités en cuivre- ; ce sont des composants d'ingénierie complexes impliquant la science des matériaux, l'électromagnétique, la gestion thermique et la fabrication de précision.

 

 

 

 

Si vous développez des onduleurs pour des véhicules à énergies nouvelles, des batteries de traction, des PCS de stockage d'énergie ou des appareils électroniques de puissance industriels, et que vous recherchez un fournisseur de jeux de barres laminés doté de capacités en matière d'emboutissage de précision, de soudage et de systèmes de qualité automobile, veuillez nous contacter. Xiamen Apollo Stamping Welding Technology Co., Ltd. propose une analyse DFM, une validation d'échantillons et une assistance à la production de masse adaptée à vos dessins, spécifications actuelles et environnements d'application.