barre omnibus laminee

Barre omnibus laminée - Multiconducteur

Qu'est-ce qu'une barre omnibus laminée multiconducteur ?

Le bus bar stratifié est le résultat final de plusieurs couches de métal conducteur (cuivre ou aluminium) séparées par des couches de matériau diélectrique très minces, qui sont ensuite chauffées et comprimées en un composant intégré. Cette assemblée offre plusieurs avantages de performance par rapport aux conducteurs à un seul niveau et aux câbles.

laminations from Storm Power Components

La stratification de la barre omnibus offre une conversion de puissance multiconducteur plus efficace

Pour en savoir plus sur les différentes conceptions de bord sur les barres omnibus laminées, regardez notre vidéo...

Pour en savoir plus sur le processus de barres omnibus laminées, téléchargez notre Guide des barres omnibus laminées...

 

Avantages de stratification~

Fiabilité

cable harnass before lamination

Faisceau de câbles avant

L'un des problèmes les plus courants avec les barres omnibus traditionnelles, les câbles et les faisceaux de fils est l'erreur d'installation. Les barres omnibus traditionnelles impliquent une toile complexe de câbles et de pièces interconnectées qui sont longues à assembler. Ces composants sont souvent soumis à des environnements de fonctionnement présentant une chaleur et une vibration significatives. Des facteurs externes imprévus causent souvent une défaillance par vibration aux points d'assemblage. En revanche, la barre omnibus laminée est entièrement pré-assemblée dans une structure compacte. Tous les composants internes sont fusionnés ensemble pendant le processus de laminage, réduisant considérablement le risque de défaillance par vibration. De plus, Storm soumet chaque barre omnibus laminée à des procédures de test rigides : un test de HiPot confirme la capacité d'une pièce à fonctionner sous une haute tension imprévue, et un test de décharge partielle (lorsque spécifié dans des systèmes à haute tension) valide l'efficacité à long terme et les paramètres de fuite d'une pièce. Ces tests garantissent que chaque assemblage répond aux attentes de performance et de durée de vie pratique.

Chaleur réduite

Un barre omnibus stratifiée peut réduire la chaleur globale de plusieurs manières. Le premier avantage est la construction compacte de la barre. Une utilisation plus efficace de l'espace dans une armoire de commande signifie une meilleure circulation de l'air. En plus de cette efficacité d'espace, la barre omnibus stratifiée est également capable de réduire la quantité de chaleur excessive à l'étape de conception en concevant la quantité précise de matériaux conducteurs nécessaires pour transporter l'électricité. Enfin, pour des applications spécifiques, la conception d'une barre omnibus stratifiée peut inclure un composant appelé une "plaque de refroidissement" ou dissipateur thermique. Il pourrait s'agir d'une couche d'aluminium dans la conception de la barre omnibus stratifiée avec de petits canaux qui permettent au liquide de refroidissement d'être pompé directement à travers la barre omnibus.

Faible inductance

cable harnass after. beautiful laminated bus bar

Faisceau de câbles après

Comme mentionné précédemment, un barre omnibus stratifié est constitué de plusieurs couches de matériau conducteur empilées ensemble. Cette structure est non seulement extrêmement compacte, mais l'arrangement du matériau conducteur crée un avantage électro-physique. Lorsque l'énergie est transférée à travers un matériau conducteur, un champ électromagnétique est créé. Cet effet s'appelle l'inductance. L'inductance parasite peut interférer avec l'électronique voisine, créer une chaleur excessive, et même causer une panne du système si elle n'est pas correctement gérée.

Cependant, en alternant les conducteurs chargés, séparés seulement par un mince matériau isolant diélectrique (généralement autour de 5 à 10 mil), les barres omnibus stratifiées utilisent le concept d'annulation mutuelle d'inductance. Essentiellement, les champs électromagnétiques chevauchants s'annulent mutuellement. Cette annulation mutuelle réduit considérablement l'inductance parasite, mais améliore également l'efficacité globale du système de conducteur. En raison de cet avantage physique inhérent, les barres omnibus stratifiées sont souvent le meilleur choix pour les systèmes d'énergie critiques et hautement sensibles.

Énergie « propre », conservation de l'énergie et applications futures

Au fil des décennies, les électroniques et leurs applications ont évolué, entraînant une évolution des sources d'alimentation pour ces technologies. Notre dépendance envers les systèmes informatiques haute performance, tels que ceux utilisés dans les véhicules électriques et d'autres systèmes critiques militaires et commerciaux, a suscité une demande de nouveaux niveaux d'alimentation intelligente et fiable. Par exemple, dans les alimentations électriques à commutation rapide utilisées dans les électroniques hautement sensibles, les IGBT (transistor bipolaire à grille isolée) ont remplacé les électroniques plus lentes et plus encombrantes. Cependant, l'IGBT nécessite un circuit d'alimentation à faible inductance pour des performances optimales. Comme mentionné précédemment, le barre bus laminé est une solution de distribution d'énergie à faible inductance parfaite.

De plus, les systèmes d'énergie solaire et éolienne exigent les moyens les plus efficaces de distribution d'énergie et de gestion de l'énergie. La perte d'énergie dans n'importe quel système est un problème, car cette fuite s'échappe généralement sous forme de chaleur excessive. Cependant, les industries de l'énergie solaire et éolienne vendent littéralement de l'énergie, de sorte que toute fuite affecte directement le résultat net. Malheureusement, ce n'est pas aussi simple que de simplement connecter la turbine éolienne directement au réseau électrique. L'énergie brute générée par la turbine éolienne doit non seulement être inversée du courant continu au courant alternatif, mais l'alimentation électrique doit également être purifiée pour être utilisable. Encore une fois, la combinaison d'IGBT et de barre bus laminé offre une efficacité nécessaire à cette industrie en pleine croissance.

Inductance, capacité et impédance dans les assemblages de mise à la terre de bus laminés

Les ingénieurs sont chargés de concevoir une stratification qui localise, façonne et achemine les points de conduction de manière à garantir que le courant multicouche puisse circuler dans des directions opposées et avec une intensité égale. L'aspect clé de cette conception est de générer des tensions opposées proportionnelles au taux de variation du courant dans un circuit, ce qui permet aux champs magnétiques opposés d'annuler leurs effets. Cela élimine une augmentation de l'inductance.

Sélection des meilleures géométries et matériaux d'isolation

Avec l'aide de notre équipe du Centre de stratification, les concepteurs et ingénieurs peuvent être sûrs de faire le bon choix de matériau isolant et d'épaisseur de conducteur (cuivre nu ou plaqué). Vous pourrez explorer les considérations de conception allant du matériau aux joints de bordure.

Remplissages de bordure que nous proposons :

  1. Bord ouvert
  2. Pincez le joint
  3. Rempli d'époxy

Que ce soit pour une bordure ouverte, une étanchéité par pincement, un remplissage époxy, ou une combinaison de géométries de bordures de bus laminé, nous avons tout ce qu'il vous faut. Nous vous aiderons à déterminer le composant offrant la meilleure valeur, tout en équilibrant les demandes environnementales et spatiales de votre produit. Bien que les laminés de bus existent depuis près de deux décennies, de nouveaux matériaux isolants avancés tels que le Kapton et le Teonex fonctionnent en combinaison avec des techniques de conception et de fabrication améliorées pour utiliser l'énergie électrique de manière plus efficace, et économiser du temps et de l'argent.

La sélection des bons isolants diélectriques internes peut dépendre de la capacitance, de l'inductance, des potentiels de tension et de l'environnement d'exploitation. Nous disposons d'une variété de matériaux en stock et prêts pour la production. Nous avons également des matériaux certifiés UL, et pouvons vous aider à créer un bulletin de produit personnalisé.

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Tableau des matériaux d'isolation Utilisez Temp. Cº Constant Force Notation
ASTM D150 ASTM D149 (Volts per mil)
Verre époxy (FR4)
Stabilité mécanique et dimensionnelle supérieure
140 4.3 1250 UL 94 V-O
Mylar (PET)
Économique, résistant aux déchirures, aux produits chimiques et à l'humidité
105 3.3 7500 UL 94 VTM-0
Tedlar (PVF)
Résistant aux produits chimiques/solvants, bonnes propriétés mécaniques
105 11.0 3500 UL 94 HB
Teonex (PEN)
Résistance à la déflexion supérieure et température d'utilisation continue
140 3.4 5000 UL 94 VTM-0
Nomex®
Ignifuge, durable
220 1.6 430-845 UL 94 V-0
Kapton® (Polyimide)
Indice de température élevée et stabilité de la plage
400 3.7 5000 UL 94 VTM-0
Revêtement en poudre époxy
Résistant aux flammes et à l'humidité, idéal pour de multiples formes
130 4.0 800 UL 94 V-0