Laminatsiyalangan shina dizayni bo'yicha qo'llanma: Yuqori-Quvvatli invertorlarda adashgan induktivlikni kamaytirish

Laminatsiyalangan shinalar musbat va manfiy o'tkazgichlarni boshqariladigan dielektrik oraliqlari bo'lgan ixcham qatlamli tuzilishga birlashtirib, inverter kommutatsiya pastadir induktivligini pasaytiradi. SiC va IGBT quvvat modullari uchun to'g'ri ishlab chiqilgan laminatlangan shina 10nH dan past bo'lgan induktivlikka erishishi mumkin, bu esa yuqori chastotali kommutatsiya paytida kuchlanishning oshib ketishini kamaytiradi.

 

Xiamen Apollo Technology kompaniyasi C1100 sof mis, aniq shtamplash, molekulyar diffuziyali payvandlash va ko'p qatlamli issiq presslash jarayonlaridan foydalangan holda maxsus laminatlangan shinalarni ishlab chiqaradi. Elektr ishlashi CMM tekshiruvi, dielektrik chidamlilik sinovi va avtomobil va energiyani saqlash ilovalari uchun PPAP 3-darajali hujjatlari orqali tekshiriladi.

 

 

 

Zamonaviy EV tortish invertorlari va ESS quvvat konvertatsiya tizimlari SiC MOSFET va yuqori{0}}tezlikli IGBT modullarini tobora ko'proq o'zlashtirmoqda. Ushbu qurilmalar yuqori chastotalarda qisqaroq ko'tarilish vaqtlari bilan almashadilar, bu esa doimiy to'g'ridan-to'g'ri aloqa tuzilishi ichidagi parazit induktivlikni kuchlanishning keskin ko'tarilishi va yarim o'tkazgich ishonchliligiga ta'sir qiluvchi bevosita omilga aylantiradi.

 

Adashgan indüktans va kommutatsiya kuchlanishining oshib ketishi o'rtasidagi bog'liqlik quyidagicha:

DV=L × di/dt

Qayerda:

DV=kuchlanishning oshib ketishi

L=joriy halqaning adashgan induktivligi

di/dt=joriy almashtirish tezligi

SiC modullari bilan ishlaydigan 800V EV inverteri uchun:

 

Parametr	An'anaviy busbar	Laminatsiyalangan shina dizayni
DC aloqasi induktivligi	50-150 nH	<10nH
Supero'tkazuvchilar oralig'i	5-15 mm	0,1-1 mm dielektrik qatlam
Joriy yo'l	Ijobiy/salbiy chiziqlarni ajrating	Parallel laminatlangan struktura
Magnit maydonni bekor qilish	Cheklangan	Optimallashtirilgan
Kommutatsiya kuchlanishining oshib ketishi	Yuqori	Qisqartirilgan

 

Laminatsiyalangan struktura ijobiy va salbiy o'tkazgichlarni yaqinlashtiradi. Qarama-qarshi oqim yo'nalishlari qarama-qarshi magnit maydonlarni hosil qiladi, tashqi magnit oqimni kamaytiradi va pastadir indüktansını pasaytiradi.

 

1.1 Mis qatlamini optimallashtirish bilan magnit maydonni bekor qilish printsipi

Laminatsiyalangan shina dizayni quyidagilarga bog'liq:

Mis qalinligini tanlash

Qatlamlarni tartibga solish

Dielektrik qalinligi

Terminal holati

Joriy taqsimot simmetriyasi

 

Odatda EV inverteri laminatlangan shina parametrlari:

Mis materiali: C1100 elektrolitik pitch mis

O'tkazuvchanlik: IACS 99% dan katta yoki unga teng

Mis qalinligi: 0,5 mm-5 mm

Yassilik bardoshliligi: 0,05 mm dan kam yoki unga teng

Terminal pozitsiyasining bardoshliligi: ± 0,1 mm

Yuzaki ishlov berish: nikel qoplamasi / qalay qoplamasi

Supero'tkazuvchilarning notekis geometriyasi mahalliy oqim kontsentratsiyasini hosil qiladi, bu ham qarshilikni, ham elektromagnit parazitlarni oshiradi.

 

 

 

Supero'tkazuvchilar materiali to'g'ridan-to'g'ri{0}}tok o'tkazish qobiliyatini, issiqlik samaradorligini va uzoq{1}}ishonchliligini aniqlaydi.

 

EV inverteri va ESS ilovalari uchun yuqori elektr o'tkazuvchanligi va past Joule isishi tufayli sof misga afzallik beriladi.

 

Moddiy mulk	C1100 Sof mis	C2680 Guruch
Mis tarkibi	99,90% dan katta yoki teng	60-65%
O'tkazuvchanlik	IACS 99% dan katta yoki unga teng	26-30% IACS
Qarshilik	0,0172 Ō·mm²/m	Yuqori
Issiqlik o'tkazuvchanligi	~390 W/m·K	~120 W/m·K
Oddiy dastur	Quvvat shinasi, inverter DC havolasi	Mexanik terminallar, ulagichlar
Oqim o'tkazish qobiliyati	Yuqori	O'rta

 

C1100 misi quyidagilar uchun tanlanadi:

EV batareya to'plami shinalari

SiC inverteri shahar havolalari

Energiyani saqlash PCS ulanishlari

Quvvat modullarini zaryadlash

C2680 guruch asosan mexanik kuch va shakllantirish ko'rsatkichlari ustuvor bo'lgan joylarda qo'llaniladi.

 

2.1 IATF 16949 talablariga muvofiq aniq shtamplash va shakllantirish nazorati

Yuqori{0}}joriy laminatlangan shinalar odatda murakkab terminal geometriyasini talab qiladi, jumladan:

90 daraja egilish
Terminal teshiklari
Joylashuv uyalari
Tuzilmalarni mos-bosing
Perchinlash nuqtalari-ichida

 

Ishlab chiqarish parametrlari:

Progressiv shtamplash bardoshliligi: ± 0,01 mm
Burr balandligi nazorati: Materialning qalinligi 10% dan kam yoki unga teng
Asbobning ishlash muddati monitoringi: 500 000 shtamplash tsiklidan kattaroq yoki unga teng
CMM o'lchovli tekshiruvi: tanqidiy o'lchamlar uchun 100%

Perchinlashda-mexanik mahkamlashni shtamplash jarayoniga birlashtirib, yig'ish o'zgarishini kamaytiradi va ishlab chiqarishning mustahkamligini yaxshilaydi.

 

Bepul DFM baholash va taklifni so'rang

 

 

Dielektrik qatlam izolyatsiyaning ishonchliligini, issiqlikka chidamliligini va laminatlangan shinalarning mexanik barqarorligini belgilaydi.

 

Yuqori quvvatli inverter shinasi quyidagi hollarda izolyatsiya ko'rsatkichlarini saqlab turishi kerak:

Termal velosipedda yurish

Yuqori kuchlanishli kommutatsiya

Mexanik tebranish

Namlikka ta'sir qilish

Umumiy izolyatsiya materiallari:

 

Izolyatsiya materiallari	Harorat reytingi	Dielektrik kuch	Oddiy dastur
Kapton polimid filmi	269 ​​darajadan 400 darajagacha	>200kV/mm	SiC inverteri yuqori haroratli zonalar
PET film	-40 darajadan 150 darajagacha	150-250kV/mm	Standart EV quvvat modullari
Nomex qog'ozi	220 darajagacha	Yuqori termal qarshilik	ESS va sanoat energiya tizimlari

 

3.1 Epoksi kukunli qoplama va laminatlangan shinalar uchun plyonkali izolyatsiya

 

Parametr	Epoksi kukunli qoplama	Polimid/PET film
Qoplama qalinligi	100-500μm	25-125μm
Dielektrik quvvat	>15kV/mm	>150kV/mm
Haroratga qarshilik	120-180 daraja	150-400 daraja
Qalinligini nazorat qilish	O'rta	Yuqori
Ilova	Murakkab 3D qismlar	Nozik laminatlangan tuzilmalar

 

EV invertorli laminatlangan shinalar uchun yupqa plyonkali izolyatsiya kichikroq dielektrik masofani ta'minlaydi, elektromagnit ish faoliyatini yaxshilaydi.

 

Kerakli sifat nazorati:

Izolyatsiya qalinligini o'lchash

Yuqori kuchlanishga chidamlilik sinovi

Qisman tushirish testi

Adezyon testi

Termal qarish testi

 

Standart tasdiqlash standartlari:

IEC 60664 izolyatsiyani muvofiqlashtirish

UL 94 V-0 olov darajasi

ISO 16750 avtomobil atrof-muhit sinovi

 

 

 

Ko'p qatlamli qatlamli shinalar mis o'tkazgichlar va izolyatsiya materiallari o'rtasida boshqariladigan termal bog'lanishni talab qiladi.

 

Ishlab chiqarish ketma-ketligi quyidagilarni o'z ichiga oladi:

Mis varaqni kesish va shtamplash

Debriyaj va sirtni tozalash

Qoplama bilan ishlov berish

Izolyatsiya plyonkasini joylashtirish

Vakuumli issiq presslash

Terminalga ishlov berish

Elektr tekshiruvi

 

4.1 Avtomobil sinfini ishlab chiqarish uchun issiq presslash jarayoni parametrlari

Oddiy ishlab chiqarish parametrlari:

 

Jarayon parametri	Boshqarish diapazoni
Haroratni bosing	150-220 daraja
Bosim bosimi	2-8MPa
Qatlamlarni tekislash tolerantligi	±0,1 mm
Yassilik	0,05 mm dan kam yoki unga teng
Bog'lanish kuchi	Materialning spetsifikatsiyasiga muvofiq
Ishlab chiqarishni tekshirish	PPAP darajasi 3

 

Laminatsiyani noto'g'ri nazorat qilish quyidagilarga olib kelishi mumkin:

Havo bo'shlig'ining shakllanishi

Qisman tushirish nuqtalari

Izolyatsiyaning buzilishi

Qatlamning siljishi

Vakuumli issiq presslash mis va dielektrik qatlamlar orasidagi havoni olib tashlaydi va uzoq muddatli elektr ishonchliligini oshiradi.

 

 

Yuqori -joriy terminallar takroriy termal tsiklni boshqarishga qodir bo'lgan past-qarshilikdagi bo'g'inlarni talab qiladi.

Keng tarqalgan birlashma usullari lazerli payvandlash va qarshilik kumush bilan payvandlashni o'z ichiga oladi.

 

Payvandlash usuli	Lazerli payvandlash Cu-Al	Qarshilik Kumush lehimlash
Issiqlik{0}}ta'sir zonasi	Kichik	Kattaroq
Birgalikda mustahkamlik	Yuqori	Yuqori
Elektr qarshiligi	Past	Juda past
Ishlab chiqarish tezligi	Yuqori	O'rta
Tegishli materiallar	Mis, alyuminiy birikmalari	Mis terminallar
Avtomobil uchun dastur	Batareya modullari, inverter terminallari	Yuqori{0}}joriy kontakt birikmalari

 

Mis-alyuminiy ulanishlar uchun:

Lazerli payvandlash parametrlari porozlikni nazorat qilishi kerak

Nurning energiya zichligi optimallashtirishni talab qiladi

Kesimlarni tekshirish- talab qilinadi

 

Kumush lehimlash uchun:

Brazing qotishma tanlovi o'tkazuvchanlikka ta'sir qiladi

Birgalikda tozalashni nazorat qilish kerak

Metallurgik bog'lanish sifati mikroskopik tekshirishni talab qiladi

 

Sifatni tekshirish quyidagilarni o'z ichiga oladi:

Payvand choki-kesimlari tahlili

Chidamlilik sinovi

Elektr qarshiligini o'lchash

Termal tsiklni tekshirish

 

 

 

Avtomobil uchun laminatlangan shinalar prototipni tekshirishdan ommaviy ishlab chiqarishgacha bo'lgan boshqariladigan ishlab chiqarish jarayonlarini talab qiladi.

Xiamen Apollon qo'llaniladi:

 

6.1 ± 0,01 mm bardoshlik talablariga muvofiq o'lchovli tekshiruv

 

Tekshirish uskunalari:

CMM koordinatalarini o'lchash mashinasi

Optik o'lchash tizimi

Qalinligi o'lchagich

Sirt pürüzlülüğü tester

 

Kritik o'lchamlar:

Terminal teshigi holati

Mis qatlamini tekislash

Izolyatsiyani tozalash

O'rnatish interfeysi

 

6.2 Elektr va ishonchlilik sinovi

 

Sinov qobiliyati quyidagilarni o'z ichiga oladi:

 

Sinov elementi	Standart / Talab
Dielektrik qarshilik sinovi	>15kV/mm izolyatsiyalash qobiliyati
DC qarshilik sinovi	Mikro-ohm darajasini oʻlchash
Termal velosipedda yurish	ISO 16750
Tuz spreyi	ISO 9227
Portlash bosimi sinovi	Integratsiyalashgan sovutish tuzilmalari uchun
PPAP hujjatlari	3-daraja

 

Sifat paketiga quyidagilar kiradi:

Jarayon oqimi diagrammasi

PFMEA

Nazorat rejasi

MSA

SPC ma'lumotlari

Materiallar sertifikatlari

 

 

Yuqori quvvatli inverterli qatlamli shinalar bir vaqtning o'zida elektr, issiqlik, mexanik va ishlab chiqarish parametrlarini nazorat qilishni talab qiladi. 10nH dan past bo'lgan past indüktans strukturasi o'tkazgich simmetriyasiga, dielektrik qalinligi nazoratiga, mis materialini tanlashga va nozik laminatsiya jarayonlariga bog'liq.

 

EV, ESS va fotovoltaik quvvatni konvertatsiya qilish tizimlari uchun Xiamen Apollo taqdim etadimaxsus laminatlangan shinaDFM tahlilidan ishlab chiqarish, asboblarni ishlab chiqish, shtamplash, payvandlash, izolyatsiyani laminatsiyalash, tekshirish va PPAP 3-darajali yetkazib berish.

 

 

1. Maxsus laminatlangan shinalar uchun odatiy PPAP 3-darajali yetkazib berish muddati qanday?

PPAP 3-darajali yetkazib berish odatda asboblarni tasdiqlashdan keyin 4-8 hafta o'tgach, o'lchovlarni tekshirish, materiallarni tekshirish va ishlab chiqarish hujjatlarini talab qiladi.

 

2. Laminatsiyalangan shina ishlab chiqaruvchilari avtomobil ishlab chiqarish uchun qolib ishlash muddatini kafolatlay oladimi?

Ha. Progressiv shtamplash qoliplari profilaktik parvarishlash rejalari bilan nazorat qilinadi va odatda 500 000 dan ortiq shtamplash tsikllari uchun mo'ljallangan.

 

3. Laminatsiyalangan shinalarda izolyatsiya qalinligi qanday tekshiriladi?

Izolyatsiya qalinligi qalinligini o'lchash, dielektrik qarshilik sinovi va IEC standartlariga muvofiq elektr izolyatsiyasini tekshirish orqali tekshiriladi.