Chọn điện môi thanh cái: so sánh PET, Nomex và epoxy DLF

1. Điện môi thực sự phải làm gì

Trước khi so sánh vật liệu, rõ bốn việc màng phải làm bên trong một thanh cái ép lớp:

• Chịu điện áp làm việc giữa các lớp đồng lân cận, có biên độ cho quá áp và quá độ.
• Duy trì trở kháng cách điện qua nhiều năm ẩm, chu kỳ nhiệt và ô nhiễm.
• Sống sót qua nhiệt độ — nhiệt độ điểm nóng liên tục trong đồng, cộng các quá tải ngắn.
• Giữ khối liên kết cơ khí trong ép lớp ép và trong rung trong dịch vụ.

Mọi điện môi trên thị trường đều đánh đổi bốn điều này với nhau. Không có màng tốt nhất duy nhất; chỉ có màng tốt nhất cho điện áp, nhiệt độ và giá của bạn. Nếu bạn mới với hình học, hướng dẫn thiết kế thanh cái của chúng tôi đi qua cách các lớp, khoảng không và bề mặt được vẽ.

2. Màng PET: lựa chọn công nghiệp mặc định

2.1 PET vừa vặn ở đâu

Màng polyester (PET) là con ngựa thồ của chế tạo thanh cái ép lớp. Nó là thứ chúng tôi dùng trên phần lớn thanh cái điện tử công suất và trên các thanh cái pin áp thấp hơn nơi nhiệt độ điểm nóng ở dưới khoảng 120–130 °C.

2.2 Các con số kỹ thuật kỹ sư hay hỏi

2.3 Khi nào không dùng PET

PET bị trôi dưới nhiệt độ cao dài hạn và có thể trở giòn gần cấp nhiệt trên. Nếu biến tần của bạn chạy các thiết bị SiC với nhiệt độ tiếp xúc rất cao, hoặc thanh cái của bạn nằm cạnh một điện trở phanh, hãy nâng lên Nomex hoặc DLF. Xem bài thanh cái DC-link SiC/IGBT của chúng tôi cho bối cảnh thiết kế đó.

3. Giấy Nomex: cấp nhiệt cao hơn và độ bền cơ khí

3.1 Nomex vừa vặn ở đâu

DuPont Nomex (giấy polyamide thơm) là bản nâng cấp khi thanh cái thấy nhiệt độ cao hơn, chu kỳ nhiệt nhiều hơn, hoặc cần một cách điện bền cơ khí hơn có thể chịu chút mài mòn cạnh mà không rách. Nó phổ biến trong truyền lực, biến tần nhiệm vụ nặng và truyền động công nghiệp.

3.2 Các con số kỹ thuật

3.3 Vì sao chúng tôi vẫn không dùng Nomex ở mọi nơi

Hai lý do. Thứ nhất, sức bền điện môi mỗi milimet của nó thấp hơn, nên bạn cần nhiều màng hơn để giữ cùng điện áp làm việc — và nhiều màng hơn nghĩa là một linh kiện dày, cứng và đắt hơn. Thứ hai, nó thấm hút hơn PET, đó là lý do quy trình bít cạnh đầy đủ của chúng tôi càng quan trọng hơn trên các kết cấu Nomex. Chúng tôi thảo luận điều này trong buổi đi qua quy trình chế tạo.

4. DLF (màng lớp điện môi / bột epoxy): lựa chọn bo contour

4.1 DLF thực sự là gì

DLF là một lớp phủ bột hoặc epoxy giai đoạn B áp trực tiếp lên đồng và đóng rắn trong ép lớp. Thay vì một màng phẳng kẹp giữa các tấm phẳng, cách điện bám theo hình dáng bo, đột, uốn của đồng. Đây là đáp án đúng khi thanh cái không phải một chữ nhật phẳng đơn giản — nghĩ về các đường viền bất thường quanh mô-đun IGBT, các hình có đế dập nổi, hoặc các linh kiện nơi quấn màng sẽ để lại một khe ở một chỗ uốn chật.

4.2 Đánh đổi

• Ưu: phủ conformal, không đường chồng màng, bám dính đồng tuyệt vời, cạnh rất sạch.
• Nhược: chi phí phủ cao hơn, chu trình đóng rắn chậm hơn, khó làm lại hơn, và độ dày điều khiển bằng tham số phủ bột chứ không phải chọn một màng kho.
• Độ dày điển hình: 0.2–0.5 mm, tùy điện áp và hình học.

5. So sánh trực tiếp

Nếu bạn đang khớp một điện môi với một mục tiêu dòng và nhiệt độ, ghép bảng này với bảng ampacity của chúng tôi và với bài dòng định mức, bởi nhiệt độ điểm nóng đồng là con số thường buộc lựa chọn màng.

6. Logic chọn chúng tôi thực sự dùng tại SHANYUAN

Khi một bản v đến cho một báo giá thanh cái tùy chỉnh, đội kỹ thuật của chúng tôi đi qua một cây quyết định ngắn:

1. Điện áp làm việc giữa các lớp là gì? Đặt độ dày điện môi tối thiểu và số lớp màng.
2. Nhiệt độ điểm nóng xấu nhất là gì? Nếu <120 °C, PET thường ổn. Nếu 120–150 °C, chuyển Nomex. Nếu cao hơn hoặc chu kỳ mạnh, Nomex hoặc DLF.
3. Hình học phẳng hay bo? Phẳng → màng; bo → DLF.
4. Mục tiêu chi phí là gì? PET thắng về giá; Nomex và DLF được biện minh bởi nhu cầu nhiệt hoặc hình học, không mặc định.
5. Môi trường cuối trông thế nào? Môi trường ẩm, ô nhiễm hoặc rung nhiều đẩy chúng tôi về Nomex và bít cạnh đầy đủ.

Đây chính xác là logic chúng tôi áp dụng trong rà soát DFM đi trước mọi báo giá thanh cái tùy chỉnh. Nếu bạn muốn mua thanh cái ép lớp mà không phải qua lại về lựa chọn vật liệu, gửi bản v và bao bì nhiệt/điện áp và chúng tôi sẽ đề xuất một màng. Cho bối cảnh cách điều này vào kết cấu rộng hơn, xem quy trình chế tạo và danh sách DFM.

7. Các lỗi phổ biến chúng tôi thấy trong bản v

• Chỉ định một màng PET dày thay vì hai màng mỏng. Hai màng cho không khí thoát trong ép lớp và giảm rủi ro lỗ rỗ; một màng dày đơn có thể bẫy bọng hơi.
• Quên rằng biên cạnh là một phần của đường bề mặt. Màng phải vươn ra đồng một biên thiết kế trên mọi cạnh lộ, không chỉ các cạnh thẳng.
• Chọn Nomex vì lý do điện áp chứ không phải nhiệt độ. Nếu điều bạn cần là điện áp, một lớp màng PET thứ hai thường rẻ hơn đổi loại giấy.
• Chỉ định DLF nơi một màng phẳng là làm được. Nó là một công cụ hữu ích, không phải mặc định.

Làm đúng các điều này sớm và phần còn lại của kết cấu thẳng thắn. Xem thêm thanh cái so với cáp cho một nhắc nhở vì sao một thanh cái ép lớp đặc tả tốt thắng các bó cáp nặng ngay từ đầu, và nói chuyện với chúng tôi qua /contact/ nếu bạn cần một ý kiến thứ hai về lựa chọn màng cho một ứng dụng biến tần, ESS hoặc EV cụ thể.

7.1 Các lựa chọn độ dày điện môi phổ biến trong sản xuất

Thực tế chúng tôi chế tạo hầu hết linh kiện ép lớp PET với một màng 0.10 mm đơn hoặc một màng đôi 0.05+0.05 mm. Chế tạo màng đôi không phải gấp đôi cách điện — nó là một chiến lược giảm lỗ rỗ: hai màng mỏng liên kết trong ép cho không khí bẫy thoát đáng tin hơn một màng dày, và màng thứ hai cho một lớp dự phòng bảo vệ nếu màng thứ nhất bị một thủ thương vi mô. Cho các kết cấu Nomex chúng tôi thường dùng một tờ 0.18 hoặc 0.25 mm, bởi Nomex vốn đã dẻo và hấp thụ ít không khí trong ép. Cho các kết cấu DLF độ dày đặt bởi trọng màng phủ bột, không bởi chọn một cuộn màng kho. Nếu bạn không chắc nên chỉ định tổ hợp nào, xin một đề xuất trong rà soát thanh cái tùy chỉnh; đây là một trong những câu chúng tôi trả lời nhanh nhất.

7.2 Lão hóa nhiệt và điều cần theo dõi ngoài hiện trường

Mọi điện môi đều lão hóa, và lão hóa tăng tốc mạnh với nhiệt độ. Quy tắc kinh nghiệm trong cách điện polyme là mỗi 10 °C tăng khoảng nửa tuổi thọ hữu dụng. Nghĩa là một màng PET ở 110 °C liên tục sẽ lão hóa nhanh hơn nhiều so với cùng màng ở 80 °C — ngay cả khi cả hai dưới cấp nhiệt danh nghĩa 130 °C. Đây là lý do chúng tôi thúc kỹ sư chỉ định điểm nóng xấu nhất thật, không phải nhiệt độ vận hành điển hình. Nếu biến tần của bạn có một điểm nóng đã biết gần đầu cuối thanh cái, đáng nâng lên Nomex ngay cả khi nhiệt độ trung bình trông ổn. Ghép điều này với hướng dẫn giảm tần trong bài dòng định mức của chúng tôi để lựa chọn màng và kích thước đồng nhất quán.

Nếu bạn vẫn đang cân nhắc các lựa chọn sau hướng dẫn này, bước thực tế kế tiếp là gửi điện áp làm việc, nhiệt độ điểm nóng và hình học tới đội kỹ thuật của chúng tôi. Chúng tôi sẽ đề xuất một điện môi và độ dày, báo giá linh kiện, và giao một mẫu trong 5–7 ngày làm việc để bạn có thể bench-test hành vi cách điện trên phần cứng của chính mình. Là một nhà chế tạo thanh cái kinh nghiệm, chúng tôi đã ép lớp mọi tổ hợp đồng, nhôm, PET, Nomex và DLF trên xưởng — không chỉ đọc về nó — và chúng tôi sẵn sàng chia sẻ điều gì hiệu quả và điều gì không trên các kết cấu tương tự trước đây. Xem thêm hướng dẫn thiết kế cho phía hình học của quyết định.

Nếu nghi ngờ, hãy hỏi. Chúng tôi sẽ nói bạn màng nào chúng tôi sẽ chọn cho cùng điện áp, nhiệt độ và giá, và giải thích vì sao bằng ngôn ngữ kỹ thuật thuần.