Lamineeritud isoleeritud painduv siini: tehnoloogiline läbimurre ja kõrgsagedusliku{0}}jõuülekande rakendamine

Jõuülekande valdkonnas on "nahaefekt" kõrge sagedusega voolukeskkonnas alati olnud peamine tehniline väljakutse, mis piirab ülekande efektiivsuse parandamist. Pidevalt suurendades nõudlust elektriseadmete miniaturiseerimise, tõhususe ja kergekaalu järele sellistes tööstusharudes nagu uus energia, raudteetransiit ja tööstusautomaatika, lahendab lamineeritud isolatsiooniga painduv siini oma uuendusliku konstruktsiooniga tõhusalt traditsioonilise juhtülekande kitsaskoha ja muutub võtmetähtsusega tehniliseks lahenduseks kõrge sagedusega jõuülekandesüsteemide stsenaariumide jaoks, mis edendavad kõrgema sagedusega jõuülekandesüsteeme.

Lamineeritud siiniriba tehnilise väärtuse mõistmiseks on vaja kõigepealt selgitada "nahaefekti" füüsikalist põhinähtust. Nahaefekt viitab omadusele, et kõrge sagedusega vahelduvvoolu ülekande ajal kipub vool loomulikult koonduma juhi pinnale ja juhi keskosa ei osale juhtivuses. See nähtus toob otseselt kaasa ülekande efektiivsuse vähenemise ja traditsiooniliste juhtmete energiatarbimise suurenemise, mis kujutab endast varjatud ohtusid jõuseadmete tööle.

Võttes näiteks vooluülekande sagedusel 1 kHz, on traditsiooniliste kõvade vaskvarraste naha sügavus vaid umbes 2,3 mm. See tähendab, et kui kõva vaskvarda paksus ületab selle väärtuse, ei saa juhtmaterjal keskpiirkonnas tõhusalt osaleda juhtivuses, mis võrdub materjali ebaefektiivse kaoga. Täpsemalt võib nahaefekt põhjustada traditsiooniliste kõvade vaskvarraste efektiivse juhtiva-ristlõikepinna vähenemise üle 30%, voolu kandevõime vähenemise 20% -40% ja voolukontsentratsioonist tuleneva kohaliku ülekuumenemise ohu märkimisväärse suurenemise, mille tulemuseks on töötemperatuuri tõus üle 15% võrreldes ideaalse olekuga. See probleem on pikka aega tugevalt piiranud kõrgsageduslike jõuülekandeseadmete jõudluse parandamist ja struktuuri optimeerimist ning selle purustamiseks on kiiresti vaja uuenduslikke tehnilisi lahendusi. Lamineeritud vasest siiniriba on selle probleemi lahendamise võti.

Lamineeritud isoleeritud painduva siini ilmumine annab tõhusa võimaluse lahendada mitmeid nahamõjudest põhjustatud probleeme ja selle peamine eelis seisneb ainulaadses mitmekihilises lamineeritud konstruktsioonis{0}. Seda tüüpi siinid koosnevad mitmest kihist üliõhukestest vaskribadest vahemikus 0,8 mm kuni 1 mm ja on ümbritsetud isolatsioonimaterjalidega, nagu polüvinüülkloriid (PVC) või termoplastiline elastomeer (TPE). Selle konstruktsiooni põhiloogika on täpselt juhtida ühe-kihi juhtme paksust, nii et iga vaskriba kihi paksus oleks kõrge-sagedusvoolu korral väiksem kui naha sügavus, tagades iga vaskriba täieliku osalemise juhtivuses ja vältides põhimõtteliselt ebaefektiivseid kadusid juhtme keskosas.

Samal ajal laiendab mitmekihiline struktuur oluliselt juhi efektiivset juhtivat pindala, muutes voolu jaotuse juhi pinnal ühtlasemaks ja suurendades veelgi voolu-kandevõimet. Katseandmed näitavad, et sama rist-läbilõikepindala korral saab lamineeritud painduva siini praegust-kandevõimet kuni 20% suurendada võrreldes traditsiooniliste kõvade vasest varrastega. Lisaks toetab selle suurepärane isolatsioonivõime ka seadmete struktuuri optimeerimist. Tavaliselt võib selle maanduse pingetase ületada 15 kV ja siinide vaheline vastupidavuspinge võib ulatuda 30 kV-ni, mis vastab seadmete miniaturiseerimise ja integreerimise projekteerimisnõuetele, murdes läbi traditsiooniliste kõvade vaskvarraste piirangud paigalduse paigutuses ja ruumikasutuses.

Madala -temperatuuri tõusu karakteristik on lakitud isoleeritud siini (VIB) veel üks põhieelis, mis tagab elektrisüsteemide ohutu ja stabiilse töö. Tänu voolu ühtlasele jaotusele vasklehtede iga kihi vahel väldib lamineeritud isolatsiooni pehme siini tõhusalt kohalikku "kuuma punkti" probleemi, mis on põhjustatud voolu kontsentratsioonist traditsioonilistes kõvades vaskvarrastes. Tegelikud tööandmed näitavad, et võrreldes traditsioonilise kõvast vasest lamineeritud siiniga tööstuslikuks kasutamiseks saab töötemperatuuri tõusu vähendada 10 kraadi -20 kraadi võrra. See funktsioon mitte ainult ei paranda süsteemi töö stabiilsust rohkem kui 30%, vaid pikendab tõhusalt ka jõuseadmete kasutusiga. Statistika kohaselt võib see pikendada seadmete kasutusiga rohkem kui 20%, mis sobib eriti suure võimsustiheduse, pikaajalise pideva töö ja jõuülekande stsenaariumide jaoks.

Täieliku elutsükli kulude ja keskkonnasäästliku tootmise vaatenurgast on lamineeritud siiniribadel arvutitele ka olulisi eeliseid. Selle uuenduslik konstruktsioon võimaldab säästa 10% -15% vaskmaterjali kasutust, kontrollides tõhusalt tootmiskulusid, vähendades samal ajal toorainetarbimist. Samas tähendab vase materjalikasutuse vähenemine ka süsiniku jalajälje vähenemist tootmisprotsessi käigus, mis on kooskõlas töötleva tööstuse praeguse rohelise ja vähese CO2-heitega arengutrendiga, tasakaalustades majanduslikku ja keskkonnaalast kasu.