Laminatsiyalangan shinalar uchun izolyatsiyalash materiallari - moslashuvchan va qattiq izolyatsiya va ularning parametrlarini qisqacha muhokama qilish

Laminatsiyalangan shina ko'p qatlamli o'tkazgichlar va izolyatsion materiallardan tashkil topgan elektr aloqasi komponentidir. U yuqori{1}}kuchli-quvvat zichligi va ixcham quvvatli elektron tizimlarida keng qo'llaniladi, masalan, Laminatsiyalangan past induktiv shinalar va mis laminatlangan shinalar. Uning asosiy dizayn maqsadi yuqori kuchlanish va yuqori oqim o'tkazish talablariga javob beradigan uch o'lchovli tuzilma orqali elektr maydon taqsimoti va parazitar induktivlikni optimallashtirish orqali tizimning umumiy samaradorligi va ishonchliligini oshirishdan iborat. Odatiy ilovalar orasida yuqori quvvat konvertorlarida laminatlangan shinalar va doimiy tok quvvatini taqsimlash tizimlari uchun laminatlangan shinalar kiradi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Strukturaviy ravishda, laminatlangan shinalar odatda asosiy Supero'tkazuvchilar birliklarni hosil qilish uchun o'tkazgichlar bilan laminatlangan moslashuvchan izolyatsion materiallardan foydalanadi. Ushbu tuzilma qisman laminatlangan shina yoki ko'p qatlamli kompozit strukturaning ulanish paneli sifatida ham tanilgan. Issiq{3}}presslash jarayonida egiluvchan izolyatsion material o‘tkazgichga yopishtiruvchi qatlamlar orqali mahkam bog‘lanib, o‘tkazgich chetlarida samarali muhr hosil qiladi va shu bilan murakkab muhitda ham barqaror izolyatsiya ko‘rsatkichini saqlab qoladi. Umumiy moslashuvchan izolyatsiyalash materiallari orasida poliester (PET) va poliimid (PI) mavjud bo'lib, PET keng qamrovli ishlash afzalliklari tufayli uchta-qatlamli qatlamli shinalar va standartlashtirilgan shina mahsulotlarida eng ko'p qo'llaniladi.

 

Polyester materiallar o'rtacha harorat qarshiligiga ega (odatda 105 daraja), uzoq muddatli termal aylanish sharoitida barqaror mexanik va elektr xususiyatlarini saqlaydi. Uning cho'zilishi 100% dan oshib ketishi mumkin, bu bükme va chekka bog'lash paytida yirtilib ketish yoki qalinligini kamaytirishga kamroq moyil bo'ladi. Bundan tashqari, PET yuqori nisbiy kuzatuv indeksiga (CTI) ega bo'lib, o'tish xavfini samarali ravishda kamaytiradi, bu ayniqsa yuqori kuchlanishli{5}}yuqori kuchlanishli portlash-proof inverter shinalari kabi yuqori kuchlanishli ilovalar uchun juda muhimdir. Olovga chidamlilik ko‘rsatkichlariga (masalan, V0) javob beradigan bo‘lsak, PET turli kuchlanish darajalariga va konstruktiv dizayn talablariga moslashish uchun turli kalinliklarda (masalan, 50 mkm dan 350 mikrongacha) ham mavjud bo‘lib, uch darajali invertorlar uchun laminatlangan shinalar va laminatlangan IGBT uchun moslashtirilgan shinalar kabi ilovalarda yuqori ko‘p funksiyalilikni taklif etadi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aksincha, poliimid (PI) materiallar yuqori haroratga chidamliligi (RTI odatda 200 darajadan oshadi)-yuqori samarali izolyatsiya materiallari bo'lib, ularni yuqori haroratli payvandlash yoki yuqori-mahalliy issiqlik yuklarini o'z ichiga olgan ilovalar uchun mos qiladi, masalan, laminatlangan avtomobil shinalari uchun kondansatör yoki elektron komponentlarni payvandlash. PI materiallari ko'proq mexanik qattiqlikka ega va uzoq muddatli stress ostida bo'shashishga kamroq moyil bo'ladi, bu esa muhrlangan strukturaning barqarorligini saqlashga yordam beradi. Biroq, ularning CTI unumdorligi nisbatan past bo'lib, odatda kattaroq o'tish masofasi dizaynini talab qiladi, bu ularni o'rta{6}} va past{7}}kuchlanishli muhitlar uchun ko'proq mos qiladi, masalan, ba'zi DC-Link Capacitor Laminated Bus Bars yoki DC Support Capacitor Laminated Bus Bars ilovalari.

 

To'liq laminatlangan shina tizimida moslashuvchan izolyatsiya asosan o'tkazgich qatlamlari orasidagi elektr izolyatsiyasi va muhrlanish uchun ishlatiladi, qattiq izolyatsiyalash materiallari esa konstruktiv qo'llab-quvvatlash va shinalar o'rtasidagi elektr izolyatsiyasi uchun ishlatiladi. Qattiq izolyatsiyaning qalinligi odatda tizim kuchlanish darajasiga bevosita bog'liq; umumiy dizayn printsipi kilovolt uchun taxminan 1 mm qattiq izolyatsiya materialidir. Yuqori{3}}kuchlanishli tizimlarda, masalan, katta{4}}sig'imlarga{5}}orqaga o'tkazgichlar uchun laminatlangan shinalar yoki temir yo'l harakati va metro tizimlari uchun invertorli shinalar, odatda qisman tushirishni nazorat qilish va ishonchli ishlash talablarini qondirish uchun qalinligi 1 mm dan 6 mm gacha bo'lgan qattiq izolyatsiya qatlamlari talab qilinadi.-

 

Asosiy ishlash parametrlariga kelsak, nisbiy harorat indeksi (RTI) va nisbiy kuzatuv indeksi (CTI) izolyatsiya materiallarini baholash uchun muhim ko'rsatkichdir. RTI uzoq muddatli termal qarish sharoitida materialning ishlash qobiliyatini-o'lchaydi; uning ishlash muddatini baholash odatda 20 000 soatdan ortiq tezlashtirilgan qarish testlariga asoslanadi va harorat va umr ko'rish davomiyligi o'rtasidagi eksponensial bog'liqlikni kuzatib boradi. CTI materialning ifloslangan muhitda kuzatuvga chidamliligini aks ettiradi va yuqori kuchlanishli tizimlarda o'tish masofasini loyihalash uchun juda muhimdir. Bundan tashqari, materialning cho'zilishi to'g'ridan-to'g'ri ishlov berish jarayonida uning moslashuvchanligiga ta'sir qiladi va muhrlanish ishlashi va mexanik ishonchliligini baholashning asosiy parametrlaridan biridir.

 

Laminatsiyalangan shinalardagi izolyatsiya materiallari uchun ishlash talablari turli xil qo'llash sohalarida sezilarli darajada farq qiladi. Yuqori kuchlanishli portlash-Proof invertorli shinalar yoki katta-quvvat konvertatsiya qilish tizimlari kabi yuqori{1}}sanoatdagi yuqori kuchlanishli ilovalarda ish kuchlanishlari odatda 1000V dan 6000V gacha oʻzgarib turadi. Bu ilovalar qisman zaryadsizlanishni nazorat qilish, elektr izolyatsiyasi unumdorligi va uzoq muddatli xizmat muddati- uchun juda yuqori standartlarni talab qiladi. Shuning uchun, moslashuvchan va qattiq izolyatsiya dizaynlarining kombinatsiyasi talab qilinadi, yuqori CTI materiallari afzal ko'riladi. EV boshqaruv tizimlari uchun yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi metalllashtirilgan plyonkali kondansatkich shinalari kabi yangi energiya vositalari sohasida tizim kuchlanishlari odatda 800V dan past bo'ladi. Izolyatsiyaning ishlash talablari nisbatan pastroq bo'lib, engil dizayn, issiqlikka chidamlilik va yig'ish jarayonining muvofiqligiga ko'proq e'tibor qaratiladi. Shuning uchun, PI materiallari maxsus payvandlangan tuzilmalarda ma'lum afzalliklarni taklif qiladi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bundan tashqari, ba'zi{0}}laminatlanmagan tuzilmalarda yoki bir{1}}o'tkazgichli ilovalarda chang bo'yalgan izolyatsiyadan ham foydalanish mumkin, ya'ni, dielektrik qoplama qalinligi 0,2 mm ~ 3,00 mm oralig'ida bo'lgan chang-bo'yalgan qatlamli shinalar. Ushbu jarayon murakkab shakllarga ega bo'lgan o'tkazgichlarni izolyatsiyalash, yaxshi sirt qoplamasi va muhrlanishga erishish uchun javob beradi. Biroq, o'tkazgich qirralari va o'tkir burchaklarida izolyatsiyaning mustahkamligini nazorat qilish qiyinligi sababli, u odatda yuqori{9}}aniqlikdagi laminatlangan shina tizimlarida, masalan, elektr o'rnatish uchun moslashtirilgan mis invertorli qatlamli shina kabi talabchan ilovalarda ishlatilmaydi.

 

Umuman olganda, odatdagi laminatlangan shina passiv elektron komponentlari sifatida, laminatlangan shinalarning ishlashi izolyatsiya materiallarini tanlash va konstruktiv dizaynga juda bog'liq. Moslashuvchan va qattiq izolyatsiya materiallarini mos ravishda moslashtirish va maxsus qo'llash stsenariylarini hisobga olgan holda (masalan,Murakkab shina o'rnatish uchun laminatlangan shinalar), elektr xavfsizligini ta'minlagan holda yuqori quvvat zichligi va tizim integratsiyasiga erishish mumkin.