Метода за откривање унутрашњих дефеката у убризганим-обликованим ламинираним сабирницама

Са брзим развојем нових енергетских возила, енергетске електронике и високо-инверторских система, ламиниране сабирнице се широко користе у опреми велике -снаге-густине због њихове ниске лутајуће индуктивности, високе интеграције и одличне електромагнетне компатибилности. Нарочито у инверторима, системима за складиштење енергије и високо{4}}модулима за напајање, ламиниране сабирнице су постепено замениле традиционална решења за кабловску везу, постајући важна компонента за побољшање стабилности система и компактног дизајна.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У многим сценаријима примене, као што су СИЦ апликације за ламиниране сабирнице, сабирнице контролера мотора, сабирнице дистрибутивних јединица и сабирнице за индустријски претварач фреквенције, постављају се виши захтеви за поузданост изолације и структурну стабилност сабирница. Пошто нова енергетска возила и индустријска електрична контролна опрема обично раде у условима велике струје, високе фреквенције и сложених услова околине, дефекти изолације унутар ламинираних сабирница могу лако довести до делимичног пражњења, квара изолације или чак квара система.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ламиниране сабирнице се обично састоје од више слојева проводника и изолационих слојева који су наслагани наизменично. На основу ефекта коже и ефекта близине, струја се углавном концентрише на површину суседних проводника, чиме се ефективно смањује паразитска индуктивност кола. Ова структура не само да побољшава ефикасност преноса струје, већ и смањује електромагнетне сметње система и побољшава укупну дисипацију топлоте. У поређењу са традиционалним кабловским решењима, ламиниране сабирнице нуде предности као што су компактна структура, висока ефикасност монтаже, добра сигурност и велика искоришћеност простора.

 

Тренутно, уобичајене методе изолације ламинираних сабирница у индустрији углавном укључују топлоскупљајућу цев, изолацију{0}}обложену потапањем, омотавање изолационом траком, монтажу изолационог носача и интегрисано бризгање. Међу њима, интегрисано решење за бризгање се све више користи у-електронској опреми врхунске снаге због своје високе тачности позиционирања, снажне прилагодљивости аутоматизације и доброг општег интегритета изолације.

 

На пример, у системима као што су ламинирана сабирница за погон са променљивом фреквенцијом, сабирница транспортне локомотиве, електрична сабирница саобраћајног трамваја и ламинирана сабирница за дистрибуцију електричне енергије за телекомуникације, интегрисана структура за бризгање ефикасно смањује ризик од упада страних предмета и побољшава дугорочну{0}}поузданост рада.

 

Међутим, у поређењу са традиционалним монтажним структурама, интегрисане ламиниране сабирнице{0}}убризгане убризгавањем такође представљају кључни изазов: потешкоће у откривању унутрашњих дефеката. Пошто је изолациони слој потпуно инкапсулиран изнутра, конвенционална визуелна инспекција не може да идентификује унутрашње микро-прслине, дефекте линије заваривања или локализоване шупљине. Ови дефекти могу постепено да се шире под-дуготрајним термичким циклусима, вибрацијама или окружењима високог{5}}притиска, што на крају доводи до квара изолације.

 

Тренутно, индустрија обично користи две методе за проверу бризганих{0}}ламинираних сабирница. Први метод користи Кс- зрачење или ЦТ скенирање да би се открила унутрашња деформација конструкције и одредила рационалност распореда тачака подршке. Други метод укључује спровођење конвенционалних тестова отпорног напона, примену стандардног напона да би се проверило да ли перформансе изолације испуњавају захтеве дизајна. Ове методе могу открити веће структурне дефекте, али њихова ефикасност у откривању микроскопских недостатака изолације остаје ограничена.

 

Да би се позабавила овим проблемом, индустрија је постепено предложила приступ откривању унутрашњих кварова заснован на карактеристикама квара материјала. Основни принцип је да се користи инхерентна граница отпорног напона изолационог материјала да би се извршио тест отпорног напона на квар на склопу сабирница{1}}изливеног убризгавањем и упоредили резултати испитивања са стандардном вредношћу отпорног напона материјала. Ако је пробојни напон узорка знатно нижи од теоријске вредности материјала, то може указивати на присуство микропукотина, дефеката заваривања или локализоване неравнине изолације.

 

Кључ за ову методу детекције је успостављање стабилног система референтних узорака. Ово обично захтева израду стандардних узорака изолације исте дебљине као и стварни производ и мање дефеката, као и добијање њихових основних параметара отпорног напона. Истовремено, резултати испитивања морају бити свеобухватно процењени у вези са подацима о диелектричној чврстоћи које достављају добављачи материјала. Овај приступ омогућава рану идентификацију потенцијалних ризика од изолације током развоја производа, чиме се спречавају каснији масовни кварови.

 

Овај приступ тестирању има значајну примену у сценаријима високог-напона, високе{1}}фреквенције и високе{2}}поузданости. На пример, у апликацијама као што су ламиниране сабирнице за компактну ИГБТ једносмерну струју, ламиниране сабирнице за индустријске инверторске ИГБТ фазе ниске{4}}индуктивности, једносмерне и наизменичне ламиниране сабирнице за виљушкаре и системске сабирнице (непрекидно напајање) системске сабирнице, унутрашња безбедност директно утиче на укупну стабилност изолације.

 

Штавише, са све већим захтевима за интеграцију електроенергетског система у центрима података, рачунарском{0}}комуникацијом високих перформанси и комуникационом опремом, ламиниране сабирнице се све више користе у областима као што су ламиниране сабирнице за плоче или матичне плоче за суперкомпјутере, сабирнице веб сервера, сабирнице за главне сабирнице, ламиниране сабирнице за позадинске сабирнице, ламиниране сабирнице за ламиниране сабирнице Дистрибуција напајања ћелијске базне станице.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ови сценарији обично имају строге захтеве за ниску индуктивност, високу стабилност и искоришћеност простора, чинећи унутрашњу контролу квалитета сабирница посебно осетљивом. У железничким транзитним и индустријским електроенергетским системима, као што су композитне сабирнице за напајање воза, четири-модула за напајање квадранта, високо-ламиниране сабирнице за испитивање напона-отпорни претварачи и ламиниране сабирнице за фреквентне индукторе, опрема је подвргнута дуготрајним-условима од дуготрајног-трајног ризика од утицаја температуре, потенцијалних вибрација и високе влажности, дефекти изолације. Стога је успостављање свеобухватнијег механизма за откривање унутрашњих кварова постало важан правац развоја за индустрију ламинираних сабирница.

 

Све у свему,интегрисане ламиниране сабирнице{0}}изливене убризгавањемнуде предности као што су структурна интеграција, ниска индуктивност и висока поузданост, у складу са трендовима развоја возила са новом енергијом, енергетске електронике и интелигентних енергетских система. Међутим, у исто време, тешкоћа откривања унутрашњих изолационих недостатака такође се значајно повећава. Увођењем метода као што су тестирање отпорног напона, упоредна анализа материјала и верификација помоћних кварова, способност идентификације ризика током фазе развоја производа може се ефикасно побољшати, пружајући стабилније техничко осигурање за високо{2}}поуздане системе напајања.