Multiconnector Bus Bars for Power Electronics

 
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Multiconnector Bus Bars for Power Electronics
Multiconnector Bus Bars
for Power Electronics

                          Bulletin SS # 0513
Multiconnector Bus Bars for Power Electronics
Multiconnector Bus Bars
                                for Power Electronics
                                        Mehrlagen Bus Bars für die Leistungselektronik

Multiconnector Bus Bars for
Power Electronics
The advanced generation of
high power electronics (es-
pecially IGBT technique) has
generated a high demand on
power distribution solutions
and thus also on the design
engineer of bus bars. Minimal
voltage drop, high currents,
low inductivity and high
capactive coupling between
the conductors are some of
the critical parameters which
are needed for effective Mul-
ticonnector Bus Bar systems.

Mehrlagen Bus Bars für die          Therefore has developed – together with            Die Firma hat diesen Forderungen Rech-
Leistungselektronik             a major customer – a system of cost effective      nung getragen und zusammen mit Großkunden
                                high performance bus bars – called MBB (Mul-       ein System der Stromverteilung erarbeitet –
Die moderne Leistungselek-
                                ticonnector Bus Bar) which meet the require-       (sogenannte Mehrlagen Bus Bars) welches jeg-
tronik (insbesonders die
                                ments of any low and mid voltage application       liche geometrische Form zulässt und folgende
IGBT-Technik) stellt hohe An-
                                (up to 1100 VAC).                                  Vorteile bringt:
forde-rungen an die Strom-
verteilung und somit an die     1) Electrical Advantges                            1) Elektrische Vorteile
Entwickler derartiger Schalt-      Low voltage drop, high noise suppression,          Geringer Spannungsabfall, große Störunter-
kreise. Faktoren wie hohe          low inductivity, high capacitive coupling          drückung, geringe Induktivität, hohe ka-
Strombelastbarkeit, niedriger      between the                                        pazitive Kopplung zwischen den einzelnen
Spannungsabfall, geringe           layers, low impedance, high shielding, high        Leiterlagen, niedrige Impedanz, hohe Ab-
Induktivität und möglichst         current carrying capacity.                         schirmung, hohe Strombelastbarkeit
hohe kapazitive Kopplung
                                2) Mechanical Advantges                            2) Mechanische Vorteile
zwischen den Leitern sind
                                   High packaging density, low profile design,        Hohe Packungsdichte bei reduzierter Sys-
nur einige der Anforderun-
                                   low weight, high mechanical strength,              temhöhe, geringes Gewicht, hohe mechanis-
gen, die an Mehrlagen Bus
                                   modular design,                                    che Festigkeit, modularer Aufbau, planare
Bars gestellt werden.
                                   shallow or deep drawn contact surfaces ac-         Anschlußmöglichkeit auch für Bauelemente
                                   commodates planar mounting surfaces for            mit unterschiedlichen Bauhöhen, keine
                                   IGBT’s or Capacitors,                              Verdrahtungsfehler, hohe Temperaturbestän-
                                   high temperature stability, stable platfor-        digkeit, hohe Vibrationsbeständigkeit ge-
                                   mat, improved thermal properties due to            genüber herkömmlicher Verdrahtung
                                   very good temperature
                                                                                   3) Wirtschaftliche Vorteile
                                   distribution, error free installation.
                                                                                      Geringe Systemkosten, geringe Wartungsko-
                                1) Economic Advantges                                 sten, geringe Montagekosten durch einfach-
                                   Low system costs, low service costs, low           ste Montage, hoher Qualitätsstandard durch
                                   installation costs, high quality standard due      hohe Zuverlässigkeit
                                   to high reliability.

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Multiconnector Bus Bars for Power Electronics
Multiconnector Bus Bars
                                 for Power Electronics
                                         Mehrlagen Bus Bars für die Leistungselektronik

      Multiconnector Bus
Bars can be manufactured in
many sizes and shapes, flat
or even three dimensional,
with up to 5 layers of con-
ductors. The size and finish
of the conductors, the type
and number of terminals -
threaded inserts, connector
blocks, quick connectors
or shallow or deep drawn
contact surfaces as well as
different types of dielectric
materials can be designed
specifically to the demand of
the customer. Creepage clear-
ances between conductive
surfaces can be increased
with valleys or walls to meet
the necessary requirements.
                                 Material Data for Multiconnector Bus Bar Installation Materials
Multiconnector Bus Bars          Materialdaten für Mehrlagen Bus Bars
provide an easy design for
structured power distribution
compared to error prone wire               Material                   Relative [kV/mm] Dissipation CTI     [ohm.cm]       [°C]   [°C]
                                            Type                    permittivity Dielectric Factor     Volume resistivity Tmin   Tmax
harness. Rectangular conduc-                                                     Strength
tors also offer a higher cur-              PolyCarbonate-PC             2,9          50      0,01  300    1,00E+017              100
rent carrying capacity than                 PolyPropylen-PP             2,3          85     0,0019 600    4,00E+015              115
round wires. Due to the low                  PolyIamide-PI              3,5         280      0,005 300    1,00E+016              180
inductance Bus Bars are pref-    Fluorinated ethylene propylene-FEP                 240     0,0003 600    2,00E+016        -70   200
                                    Polyethylene terphthalate-PET       3,3          90      0,003 400    1,00E+015              125
erable for connections be-              Polyvinyl Flouride-PVF           5          17,5     0,003 500    1,00E+016        -70   125
tween Insulated Gate Bipolar         Polytetraflouroethylene-PTFE        2         165,4     0,009 600    1,00E+016       -188   260
Transistor (IGBT) module and              Polyetherimide-PEI            3,2        143,7     0,005 500    2,50E+015              180
DC capacitor banks.
                                      Mehrlagen Bus Bars können in jeder beliebigen Form, flach oder dreidimensional, zwei oder
Finished assemblies - glued
                                 mehrlagig, als offene oder laminierte Konstruktion hergestellt werden. Zur Anpassung an die unter-
together with special glue or
                                 schiedlichen Bauelementehöhen kann die Stromschiene entweder im Anschlußbereich tiefgezogen
produced in a laminated ver-
                                 oder mit-tels Einpreßdistanzstücken angepaßt werden. Auch Schweiß- und Lötverbindungen für
sion - are verified dimension-
                                 Anschlußdistanzstücke sind möglich. Die Anschlußkontaktierung kann durch Schraub-, Steck- oder
ally and mounted together
                                 Lötkontakte realisiert werden.
precisely. The accurate termi-
nations and overlays provide
                                 Durch die Beseitigung von elektr. Kreuzungspunkten, wie sie bei herkömmlicher Verdrahtung entste-
an error free customer as-
                                 hen, wird die Streukapazität auf ein Minimum reduziert. Dadurch werden besonders schnelle IGBT
sembly where active and pas-
                                 Anwendungen begünstigt und der Beschaltungsaufwand reduziert.
sive components can be inte-
                                 Gleichzeitig wird durch die kompakte Ausführung die Vibrationsbeständigkeit der Strom-verteilung
grated to a complete power
                                 drastisch verbessert.
distribution subsystem.
                                 Die Mehrlagen Bus Bars können sowohl als Einzelteil als auch als kompaktes Paket mit Spezialkleber
                                 verklebt, oder als kompaktes Paket laminiert geliefert werden.

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Multiconnector Bus Bars
    for Power Electronics
                                            ERIES
            Mehrlagen Bus Bars für die Leistungselektronik        S                    FT 2
         Multiconnector Bus Bars consists of several layers of conductors insulated by thin layers of
    Polycarbonate or other special insulation materials (depending on the application). Pure copper -
    tin or nickel plated - is the most widely used bus bar material. Aluminium is used when weight is a
    factor but its conductivity is only 60% that of copper. Other materials which can be used are brass
    and beryllium copper.

         Die Mehrlagen Bus Bars bestehen vornehmlich aus Leiterpaketen, die durch Isolationslagen aus
    Polycarbonat oder anderen Isolierstoffen (abhängig von der Anwendung) getrennt sind.
    Als Leitermaterial wird vorwiegend Kupfer verwendet. Aluminium wird dort eingesetzt, wo
    es insbesonders auf das Gewicht der Verschienung ankommt. Auf Wunsch sind auch andere
    Leitermaterialien verfügbar.

    Material Data for Bus Bar Conductor Materials
    Materialdaten für Stromschienen-Leitermaterialien

          Description         Electrical Conductance/Elektr. Leitwert    Specific Weight/Spez. Gewicht
          Bezeichnung                       (s.m/mm2)                               (gr/cm2)
        Copper (Ecu F30)                        56                                    8,95
           Aluminium                            36                                    2,70
              Brass                             15                                   8,1-8,7
           Be-Bronce                           22-30                                  8,26

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Multiconnector Bus Bars
    for Power Electronics
            Mehrlagen Bus Bars für die Leistungselektronik

    Current distribution in modern power supplies and digital systems request the design engineer to
    eleminate bulky wires. Well designed Bus Bars can reduce significant space and installation time.

    Stromverteilungen in modernen Stromversorgungen und digitalen Systemen stellen hohe Anforderun-
    gen an das Design, reduzieren jedoch den Montageaufwand erheblich.

             Multiconnector
          Laminated Bus Bar,
                      MLBB

     Multiconnector Bus Bar,
        glued together with
               special glue.
                       MBB

       MLBB are available for
       individual geometrical
                     options.

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Multiconnector Bus Bars
    for Power Electronics
          Mehrlagen Bus Bars für die Leistungselektronik

    Multiconnector Bus Bar,
     MBB with exceptional
               dimensions.

            Multiconnector
       Laminated Bus Bar,
      MLBB produced with
    special foils to achieve
       a robust and closed
                   assembly

    Multiconnector Bus Bar,
                      MBB

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Multiconnector Bus Bars
                                  for Power Electronics
                                            Mehrlagen Bus Bars für die Leistungselektronik

      Multiconnector Bus Bar systems offer el-
egant solutions for manufacturers of sophisticated
electronic equipment. MBB‘s are manufactured with
CNC programmed cutting and punching machines.
Tin plating protects the copper from cor-rosion and
provides reliable electrical connections. The
dielectric films used for insulation provide high
dielectric strength and can be chosen to tailor the
capacitance and impedance. Multiple conductors and
connectors can be housed into the assembly. Fin-
ished assemblies are verified dimensionally and elec-
trically to the customer’s request. Design is always
optimized for compact, efficient current distribution.
Nearly unlimited package sizes are possible.

       Mit ehrlagen Bus Bars sind elegante Lösun-
gen für moderne Stromverteilungen in hochwerti-
gen Schaltungen möglich. Die MBB‘s werden auf
modernen CNC gesteuerten Schneide- und Stanzm-
aschinen erzeugt. Eine galvanische Zinnschicht oder
Nickelschicht schützt die Kupferleiter vor Korrosion
und gewährleistet gleichzeitig einen zuverlässigen
elektrischen Kontakt. Die Isolation zwischen den
Leitern wird entsprechend den Kundenanforderungen
ausgewählt, wobei gewünschte Kapazität und Im-
pedanz sowie Durchschlagsfestigkeit bei der Auswahl
der Materialien eine wichtige Rolle spielen. Durch die
spezielle Klebe-, Laminier- und Umformtechnik der
Kupferplatten lassen sich Mehrlagen Bus Bars bis zu
5 Lagen problemlos gestalten.
Die gefertigten Bus Bars werden vor Versand auf
mechanische und elektrische Parameter nach Kun-
denvereinbarung geprüft.
Das Design der Mehrlagen Bus Bars wird immer
auf effiziente Stromverteilung optimiert. Nahezu alle
Abmessungen und Bauformen sind möglich.

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Other Products
Mechanical Components                               Passive Components
• Heat Pipes and Heat Pipe Systems                  • Trimmer Capacitors
• Heat Exchangers                                   • Wirewound Potentiometers
• Customer Designed Bus Bars                        • Cermet Potentiometers
• Punching stamped Parts                            • Polymer Carbon Potentiometers
• Tools for Punching and Die Casting Parts

Heat Pipes                         Heat Exchanger                    Trimmer Capacitors

Heat Sinks                         Punching Parts                    Potentiometers

         REPRESENTATIVE/VERTRETUNG

     8, rue de Té
                émara        Z.A
                               A. du Bel-air - B.P 80875
     78108 Sa
            aint-Germain
                       n-en-Laye
         : 33-1-39 10 29 00    Fax :   33-1-30 61 16 65
      email : sales@etronics..fr
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