Жаңа энергетикалық көліктерге арналған ПХД өндірісіндегі технологиялық инновация

Электромобильдерге арналған ПХД өндірісіндегі технологиялық инновациялар: тиімділікті арттыру, тиімділігі, сенімділігі және өнімділігі

Электроматтардың (EVS) жедел қабылдануы ПХД өндірушілерін автомобиль электроникасының ерекше қажеттіліктеріне бейімделген озық шешімдерді әзірлеуге итермеледі. Дәстүрлі ішкі жану қондырғыларынан айырмашылығы, EVS жоғары вольтты энергетикалық жүйелерде, батареяны күрделі басқару, және барлық интеллектуалды басқару бөлімшелеріне, олардың барлығына жоғары жылу тұрақтылығы, электр өнімділігі және миниатюрация мүмкіндіктері бар интеллектуалды басқару бөлімдері бар. Бұл мақалада EVS үшін PCB өндірісінің негізгі жаңалықтары, жоғары вольтты дизайнға, термиялық басқаруға интеграцияны, автомобильдердің сенімділігі мен қауіпсіздігінің қатаң стандарттарына жауап беретін жетілдірілген материалдық қосымшалар бар.

Электроника және батареялар жүйелеріне арналған жоғары вольтты PCB дизайны

Электрлік көліктер кернеу деңгейінде 400 В-ден 800 В-ға дейін жұмыс істейді, бұл биіктіктегі токтарды доғару немесе оқшаулау бұзылмай өңдеуге қабілетті ПХД-ді қажет етеді. Жоғары вольтты ПХД қауіпсіздік пен тиімділікті қамтамасыз ету үшін мамандандырылған дизайн ерекшеліктерін қамтиды, мысалы, қастерлеу және тиімділік, мысалы, қыдырату және дирижерлік іздер арасындағы қашықтықтар. Қашықтық қашықтық - екі өткізгіштің арасындағы ең қысқа жол - бұл кең жолдар, көтерілген кедергілер немесе дымқыл жабындар ылғалды немесе ластанған ортада электр разрядтарын пайдаланып кеңейтілген. Тазарту қашықтықтары, өткізгіштер арасындағы ауа алшақтық, дәл қабатты жинау арқылы оңтайландырылған және кернеудің бұзылу қаупін азайтуға мүмкіндік береді.

Жоғары вольтты ПХД-дегі тағы бір жаңалық - бұл төзімді шиналар немесе тығыздағыштардың кедергісі мен қуаттылықтағы шығындарды азайту үшін қалың бұтақтарды немесе қалың мысты пайдалану. Жиі алюминийден немесе мыстан жасалған немесе мыстан жасалған шиналар PCB субстратқа тікелей интеграцияланған, олар компоненттер мен инверторлар, қозғалтқыштар және аккумулятор пакеттері сияқты компоненттер арасында жоғары токтарды алып жүреді. Бұл тәсіл сыртқы коннекторлардың қажеттілігін жояды, құрастыру күрделілігін төмендетеді және сенімділікті арттыру. Сонымен қатар, өндірушілер өндіріс кезінде ішінара ағынды (PD) тестілеуді жоғары вольтты жерлерде оқшаулау, тұрақты жұмыс істеп тұрған ұзақ мерзімді ұзақ мерзімді беріктікті қамтамасыз ету.

Жоғары вольтты ПХД, сонымен қатар, төмен вольтты басқару тізбегін электр шуынан немесе кернеулерінен қорғау үшін кеңейтілген оқшаулау әдістерін біріктіреді. Сигналдың тұтастығын сақтау кезінде жоғары вольтты және төмен вольтты домендерді бөлу үшін опциялар, трансформаторлар немесе сыйымдылықты оқшаулау кедергілері қолданылады. Мысалы, батареяны басқару жүйелерінде (BMS), оқшауландыру, оқшаулаудың қателіктерін және орталық бақылаушы арасындағы байланыс қателерін болдырмау үшін өте маңызды, ол жалған (Sock) есептеулер немесе қауіпті зарядтау шарттары.

Жоғары қуатты компоненттерге жылу менеджменті интеграциясы

Электроматтар электрлік электроникалар, мысалы, инверторлар, DC-DC түрлендіргіштері, мысалы, инверторлар және борттық зарядтағыштардан едәуір жылу тудырады, оларды термиялық басқарудың сенімді шешімдері бар ПХД қажет. Бір тәсіл - бұл металл-ядро ПХД (MCPCB), мұнда термиялық өткізгіш диэлектрлік қабат мыс пен металл ядросы (әдетте алюминий немесе мыс) арасында сландовка бар. Бұл құрылым жылуды IGBTS (оқшауланған қақпаның биполярлы транзисторлары) немесе MOSFETS сияқты жоғары қуатты компоненттерден алшақтатады, торап температурасын азайтады және компоненттердің қызмет ету мерзімін ұзарту.

Термиялық виалар - ev pcbs-тегі тағы бір маңызды қасиет, ыстық нүктелерден ішкі қабаттарға немесе сыртқы жылуларға дейін жылуды таратуға ықпал етеді. Бұл виатегтар көбінесе термиялық өткізгіштікті арттыру үшін термиялық өткізгіш эпоксидпен немесе дәндермен толтырылады. Жоғары тығыздық дизайндары үшін өндірушілер PCB қалыңдығын арттырмай, жылу беруді барынша көбейту үшін массивтер арқылы немесе пластикалық технология арқылы қолданылады. Сонымен қатар, ендірілген термиялық ұшақтар немесе графит пен мыстан жасалған жылу таратушылар PCB Sketup-қа қосылады, бұл қыздырғышқа біркелкі тарату үшін, қызып кетудің алдын алады.

Сұйық салқындату интеграциясы EV Power Electronics-тің экстремалды жылу жүктемелеріне арналған шешім ретінде пайда болады. Инверторлар үшін немесе қозғалтқыштарға арналған ПХД құрамында диэлектрлік сұйықтықты компоненттерден қосатын микроканельді салқындатқыштар немесе ендірілген салқындату түтіктері болуы мүмкін. Бұл тәсіл ПХД жасау кезінде жиі қол жеткізілетін салқындату арналары мен жылу өндіретін жерлер арасындағы нақты туралауды қажет етеді. Өндірушілер сонымен қатар салқындату сұйықтығының ағындарының ставкаларын және температураны энергия тиімділігімен теңестіру үшін оңтайландырады.

Автомобиль сенімділігі үшін алдыңғы қатарлы материалдар

Автомобиль ортасы ПХД-ді төтенше жағдайларға, соның ішінде температура ауытқуларына, діріл, ылғалдылыққа және химиялық әсерге дейін. Ұзақ мерзімді сенімділікті қамтамасыз ету үшін өндірушілер жетілдірілген механикалық және жылу қасиеттері бар озық материалдарды қолдануда. Жоғары тг (әйнек өтпелі температурасы), мысалы, полимид немесе BT (Bismaleimide-Triasine) шайырлар сияқты ламинаттар, тез зарядтау немесе жоғары қуатта болуы мүмкін жоғары температурада болуы мүмкін. Бұл материалдар ылғал сіңіруге жақсартылған қарсылықты ұсынады, бұл ылғалдандырғыш немесе ылғалды климаттың коррозия қаупін азайтады.

ПХД механикалық кернеулерге ұшыраған, мысалы, аспалы жүйелер немесе рульдік бағандар, икемді немесе ригсикалық фликер архитектілері қолданылады. Полимидтерден жасалған икемді ПХД бірнеше рет иілу циклдарынан крекингсіз, ал Rigid-Flex PCBS қосалқы бөлімдерді концентрациялау үшін қатаң бөлімдерді біріктіреді. Бұл гибридті тәсіл дірілді бейім ортадағы ықтимал сәтсіздік нүктелері болып табылатын қосқыштардың немесе кабельдердің қажеттілігін төмендетеді. Сонымен қатар, өндірушілер жұқа профильдерге қол жеткізу үшін AdHevive Flex ламинаттарын және ғарышқа қатысты шектеулерде жоғары сенімділікке қол жеткізеді.

Химиялық тұрақтылық EV PCB материалдарындағы тағы бір басымдық, әсіресе электролит ағып кететін немесе салқындатқыш әсер етуі мүмкін, аккумуляторлар немесе салқындату жүйелерінің жанында орналасқан компоненттер үшін. Бұл аудандарға арналған ПХД химиялық шабуылдан қорғайтын парилен, силиконнан немесе акрил шайырларынан жасалған конформды қабаттармен қапталған. Бұл жабындар электрлік өнімділікке кедергі келтірместен коррозияға жол бермейтін жұқа, өткізбейтін тосқауыл қалыптастырады. Жоғары вольтты қосымшалар үшін, өндірушілер электрлік ақаулар кезінде PCB беттеріне бақылау немесе карбонизациялау үшін доғаға төзімді жабындарды қолдана алады.

Электр көліктері дамып келе жатқанда, ПХД өндірушілері келесі бумалық автомобиль электроникасының сұраныстарын қанағаттандыру үшін дизайн, жылу менеджменттері және материалдар бойынша жаңалық салуы керек. Жоғары вольтты ерітінділерді, жетілдірілген термиялық әдістерді және ұзақ мерзімді материалдарды біріктіру арқылы сала қауіпсіз, тиімдірек және ұзақ мерзімді электромобильдерді қосатын ПХД өнімдерін шығара алады.