دليل تصميم قضيب التوصيل الرقائقي: تقليل الحث الشارد في محولات القدرة العالية-.

تعمل قضبان التوصيل المصفحة على تقليل محاثة حلقة تبديل العاكس من خلال دمج الموصلات الإيجابية والسلبية في بنية ذات طبقات مدمجة مع تباعد عازل يمكن التحكم فيه. بالنسبة لوحدات الطاقة SiC وIGBT، يمكن لقضيب التوصيل المصفح المصمم بشكل صحيح أن يحقق محاثة شاردة أقل من 10nH، مما يقلل من تجاوز الجهد أثناء تبديل التردد العالي-.

 

تقوم شركة Xiamen Apollo Technology بتصنيع قضبان التوصيل المصفحة المخصصة باستخدام النحاس النقي C1100، والختم الدقيق، واللحام بالانتشار الجزيئي، وعمليات الضغط الساخن متعددة الطبقات-. يتم التحقق من الأداء الكهربائي من خلال فحص CMM، واختبار تحمل العزل الكهربائي، ووثائق PPAP المستوى 3 لتطبيقات السيارات وتخزين الطاقة.

 

 

 

تتبنى محولات الجر الحديثة للمركبات الكهربائية وأنظمة تحويل الطاقة ESS بشكل متزايد وحدات SiC MOSFET ووحدات IGBT عالية السرعة. تعمل هذه الأجهزة على التبديل عند ترددات أعلى مع أوقات صعود أقصر، مما يجعل الحث الطفيلي داخل بنية وصلة التيار المستمر عاملاً مباشرًا يؤثر على ارتفاعات الجهد وموثوقية أشباه الموصلات.

 

العلاقة بين الحث الشارد وتبديل الجهد التجاوز كما يلي:

ΔV=L × di/dt

أين:

ΔV=تجاوز الجهد

L=محاثة شاردة للحلقة الحالية

di/dt=معدل التحويل الحالي

بالنسبة لمحول EV بقدرة 800 فولت يعمل بوحدات SiC:

 

المعلمة	بسبار التقليدية	تصميم بسبار مغلفة
محاثة وصلة التيار المستمر	50-150نH	<10nH
تباعد الموصل	5-15 ملم	طبقة عازلة 0.1-1 مم
المسار الحالي	أشرطة إيجابية / سلبية منفصلة	هيكل مغلفة موازية
إلغاء المجال المغناطيسي	محدود	الأمثل
تبديل الجهد الزائد	أعلى	مخفض

 

يضع الهيكل الرقائقي الموصلات الإيجابية والسلبية على مقربة. تولد اتجاهات التيار المعاكسة مجالات مغناطيسية متعارضة، مما يقلل من التدفق المغناطيسي الخارجي ويقلل من محاثة الحلقة.

 

1.1 مبدأ إلغاء المجال المغناطيسي مع تحسين طبقة النحاس

يعتمد تصميم شريط التوصيل الرقائقي على:

اختيار سمك النحاس

ترتيب الطبقة

سمك عازل

موقف المحطة

تماثل التوزيع الحالي

 

معلمات شريط التوصيل الرقائقي النموذجي لعاكس EV:

مادة النحاس: C1100 نحاس قوي كهربائيا

الموصلية: أكبر من أو يساوي 99% IACS

سمك النحاس: 0.5 مم -5 مم

تسامح التسطيح: أقل من أو يساوي 0.05 مم

التسامح مع موقف المحطة: ± 0.1 مم

المعالجة السطحية: طلاء النيكل/طلاء القصدير

تخلق هندسة الموصلات غير المتساوية تركيزًا محليًا للتيار، مما يزيد من المقاومة والتداخل الكهرومغناطيسي.

 

 

 

تحدد المادة الموصلة بشكل مباشر قدرة الحمل الحالية- والأداء الحراري والموثوقية -على المدى الطويل.

 

بالنسبة لتطبيقات عاكس EV وتطبيقات ESS، يُفضل النحاس النقي بسبب موصليته الكهربائية العالية وتسخينه المنخفض.

 

خاصية المواد	C1100 النحاس النقي	C2680 نحاس
محتوى النحاس	أكبر من أو يساوي 99.90%	60-65%
الموصلية	أكبر من أو يساوي 99% IACS	26-30% إياكس
المقاومة	0.0172 أوم·مم²/م	أعلى
الموصلية الحرارية	~390 W/m·K	~120 W/m·K
تطبيق نموذجي	بسبار الطاقة، وصلة العاصمة العاكس	المحطات الميكانيكية والموصلات
القدرة على الحمل الحالية	عالي	واسطة

 

يتم اختيار النحاس C1100 من أجل:

قضبان توصيل حزمة بطارية EV

تجميعات وصلة DC العاكس SiC

اتصالات PCS لتخزين الطاقة

شحن وحدات الطاقة كومة

يتم استخدام النحاس C2680 بشكل رئيسي حيث يتم إعطاء الأولوية للقوة الميكانيكية وأداء التشكيل.

 

2.1 الختم الدقيق والتحكم في التشكيل وفقًا لمتطلبات IATF 16949

غالبًا ما تتطلب قضبان التوصيل ذات التيار العالي-هندسة طرفية معقدة، بما في ذلك:

90 درجة الانحناء
الثقوب الطرفية
فتحات تحديد المواقع
اضغط على -الهياكل الملائمة
في-نقاط التثبيت

 

معلمات التصنيع:

التسامح التدريجي لختم القالب: ± 0.01 مم
التحكم في ارتفاع الثقب: أقل من أو يساوي 10% من سماكة المادة
مراقبة عمر الأداة: أكبر من أو يساوي 500000 دورة ختم
فحص أبعاد CMM: 100% للأبعاد الحرجة

في-يدمج التثبيت بالقالب التثبيت الميكانيكي في عملية الختم، مما يقلل من اختلاف التجميع ويحسن اتساق الإنتاج.

 

طلب تقييم وسعر مجاني من سوق دبي المالي

 

 

تحدد الطبقة العازلة موثوقية العزل، والتحمل الحراري، والاستقرار الميكانيكي لقضبان التوصيل المصفحة.

 

يجب أن يحافظ قضيب التوصيل العاكس ذو القدرة العالية- على أداء العزل ضمن:

ركوب الدراجات الحرارية

تبديل الجهد العالي

الاهتزاز الميكانيكي

التعرض للرطوبة

مواد العزل المشتركة:

 

المواد العازلة	تصنيف درجة الحرارة	قوة عازلة	تطبيق نموذجي
فيلم كابتون بوليميد	269 ​​درجة إلى 400 درجة	>200 كيلو فولت/مم	مناطق درجة الحرارة العالية العاكس SiC
فيلم PET	-40 درجة إلى 150 درجة	150-250 كيلو فولت/مم	وحدات طاقة EV القياسية
ورقة نومكس	تصل إلى 220 درجة	مقاومة حرارية عالية	ESS وأنظمة الطاقة الصناعية

 

3.1 طلاء مسحوق الإيبوكسي مقابل عزل الفيلم لقضبان التوصيل المصفحة

 

المعلمة	طلاء مسحوق الايبوكسي	بوليميد / فيلم PET
سمك الطلاء	100-500μm	25-125μm
قوة عازلة	>15 كيلو فولت/مم	>150 كيلو فولت/مم
مقاومة درجات الحرارة	120-180 درجة	150-400 درجة
التحكم في السماكة	واسطة	عالي
طلب	أجزاء ثلاثية الأبعاد معقدة	هياكل مغلفة الدقة

 

بالنسبة لقضبان التوصيل المغلفة بعاكس EV، يوفر العزل الرقيق تباعدًا عازلًا أصغر، مما يحسن الأداء الكهرومغناطيسي.

 

ضوابط الجودة المطلوبة:

قياس سمك العزل

اختبار تحمل الجهد العالي

اختبار التفريغ الجزئي

اختبار الالتصاق

اختبار الشيخوخة الحرارية

 

معايير التحقق النموذجية:

تنسيق العزل IEC 60664

تصنيف اللهب UL 94 V-0

ISO 16750 الاختبارات البيئية للسيارات

 

 

 

تتطلب قضبان التوصيل-المتعددة الطبقات ترابطًا حراريًا يتم التحكم فيه بين الموصلات النحاسية والمواد العازلة.

 

يتضمن تسلسل التصنيع ما يلي:

قطع وختم صفائح النحاس

إزالة الأزيز وتنظيف الأسطح

علاج الطلاء

وضع فيلم العزل

فراغ الضغط الساخن

المعالجة الطرفية

الفحص الكهربائي

 

4.1 معلمات عملية الضغط الساخن لإنتاج سيارات الصف

معلمات الإنتاج النموذجية:

 

معلمة العملية	نطاق التحكم
اضغط على درجة الحرارة	150-220 درجة
اضغط على الضغط	2-8 ميجا باسكال
التسامح مع محاذاة الطبقة	± 0.1 ملم
التسطيح	أقل من أو يساوي 0.05 ملم
قوة الترابط	وفقا لمواصفات المواد
التحقق من صحة الإنتاج	مستوى PPAP 3

 

قد يؤدي سوء التحكم في التصفيح إلى:

تشكيل فراغ الهواء

نقاط التفريغ الجزئي

انهيار العزل

إزاحة الطبقة

يعمل الضغط الساخن بالتفريغ على إزالة الهواء المحصور بين طبقات النحاس والطبقات العازلة، مما يؤدي إلى تحسين الموثوقية الكهربائية على المدى الطويل.

 

 

تتطلب أطراف التيار العالي-مفاصل مقاومة-منخفضة قادرة على التعامل مع التدوير الحراري المتكرر.

تشمل طرق الربط الشائعة اللحام بالليزر والنحاس المقاوم للفضة.

 

طريقة اللحام	اللحام بالليزر Cu-Al	مقاومة لحام الفضة
المنطقة المتأثرة بالحرارة-.	صغير	أكبر
قوة المفاصل	عالي	عالي
المقاومة الكهربائية	قليل	منخفض جدًا
سرعة الإنتاج	عالي	واسطة
مواد مناسبة	تركيبات النحاس والألومنيوم	محطات النحاس
تطبيق السيارات	وحدات البطارية، ومحطات العاكس	-تجميعات جهات الاتصال الحالية العالية

 

بالنسبة للتوصيلات المصنوعة من النحاس-والألومنيوم:

يجب أن تتحكم معلمات اللحام بالليزر في المسامية

تتطلب كثافة طاقة الشعاع التحسين

يلزم إجراء فحص المقطع العرضي-.

 

للنحاس الفضة:

يؤثر اختيار سبائك النحاس على الموصلية

يجب التحكم في التخليص المشترك

تتطلب جودة الترابط المعدني فحصًا مجهريًا

 

التحقق من الجودة يشمل:

تحليل المقطع العرضي للحام-.

اختبار قوة الشد

قياس المقاومة الكهربائية

التحقق من صحة الدراجات الحرارية

 

 

 

تتطلب قضبان التوصيل المصفحة للسيارات عمليات تصنيع خاضعة للرقابة بدءًا من التحقق من صحة النموذج الأولي وحتى الإنتاج الضخم.

ينطبق شيامن أبولو:

 

6.1 فحص الأبعاد وفقًا لمتطلبات التسامح ±0.01 مم

 

معدات التفتيش:

آلة قياس الإحداثيات CMM

نظام القياس البصري

مقياس سمك

جهاز اختبار خشونة السطح

 

الأبعاد الحرجة:

موضع الثقب الطرفي

محاذاة طبقة النحاس

تخليص العزل

واجهة التركيب

 

6.2 اختبار الكهربائية والموثوقية

 

تشمل القدرة على الاختبار ما يلي:

 

عنصر الاختبار	المعيار / المتطلبات
اختبار تحمل العزل الكهربائي	>قدرة عزل 15 كيلو فولت/مم
اختبار مقاومة التيار المستمر	قياس مستوى ميكرو-أوم
ركوب الدراجات الحرارية	ايزو 16750
رش الملح	ايزو 9227
اختبار ضغط الانفجار	لهياكل التبريد المتكاملة
وثائق PPAP	المستوى 3

 

تتضمن حزمة الجودة ما يلي:

مخطط تدفق العملية

بميا

خطة التحكم

MSA

بيانات SPC

شهادات المواد

 

 

تتطلب قضبان التوصيل المغلفة ذات عاكس الطاقة العالية -تحكمًا متزامنًا في المعلمات الكهربائية والحرارية والميكانيكية والتصنيعية. يعتمد هيكل الحث المنخفض أقل من 10nH على تماثل الموصل، والتحكم في سمك العزل الكهربائي، واختيار المواد النحاسية، وعمليات التصفيح الدقيقة.

 

بالنسبة لأنظمة تحويل الطاقة الكهربائية، وESS، والطاقة الكهروضوئية، توفر Xiamen Apolloبسبار مغلفة مخصصةالتصنيع من تحليل سوق دبي المالي، وتطوير الأدوات، والختم، واللحام، وتصفيح العزل، والفحص، وتسليم PPAP المستوى 3.

 

 

1. ما هو وقت التسليم النموذجي للمستوى 3 من PPAP لقضبان التوصيل المغلفة المخصصة؟

يتطلب تسليم المستوى 3 من PPAP عادةً ما بين 4 إلى 8 أسابيع بعد الموافقة على الأدوات، بما في ذلك التحقق من صحة الأبعاد والتحقق من المواد ووثائق الإنتاج.

 

2. هل يمكن لمصنعي قضبان التوصيل المصفحة ضمان عمر القالب لإنتاج السيارات؟

نعم. تتم مراقبة قوالب الختم التدريجي من خلال خطط الصيانة الوقائية ويتم تصميمها عادةً لأكثر من 500000 دورة ختم.

 

3. كيف يتم اختبار سمك العزل على قضبان التوصيل المصفحة؟

يتم التحقق من سمك العزل من خلال قياس السُمك، واختبار تحمل العزل الكهربائي، والتحقق من صحة العزل الكهربائي وفقًا لمعايير IEC.