一種層疊母排的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及匯流排【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種層疊母排，所述的層疊母排還包括正極板、負極板、絕緣層、串接板，正極板和負極板上設(shè)有相對應(yīng)的導(dǎo)電孔和銅柱，正極板上沿導(dǎo)電孔周圍設(shè)有絕緣墊，銅板與正極板之間設(shè)有絕緣層與串接板，其中串接板設(shè)在銅板與絕緣層之間。本實用新型可一次性安裝，防止出錯。其量身定做的模塊式結(jié)構(gòu),便于安裝和現(xiàn)場服務(wù)，容易散熱冷卻,溫升也更小。其次，本實用新型結(jié)構(gòu)緊密，雜散電感值小，可以更低的電壓降實現(xiàn)高電流承載能力。另外，本實用新型的高強度整體粘結(jié)保證長期不松動，同等電流下可以使銅排盡量減薄，全密閉結(jié)構(gòu)防止潮氣滲入，消除了爬電擊穿的威脅，提高母排可靠性和質(zhì)量，壽命長，成本低。
【專利說明】一種層疊母排[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本實用新型涉及匯流排【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種層疊母排。
[【背景技術(shù)】]
[0002]疊層母排又稱復(fù)合母排，層疊母排，層疊母線排，復(fù)合銅排，英文叫LaminatedBusbar，是一種多層復(fù)合結(jié)構(gòu)連接排，可算是配電系統(tǒng)的高速公路。與傳統(tǒng)的、笨重的、費時和麻煩的配線方法相比，使用復(fù)合母線排可以提供現(xiàn)代的、易于設(shè)計、安裝快速和結(jié)構(gòu)清晰的配電系統(tǒng)。具有可重復(fù)電氣性能、低阻抗、抗干擾、可靠性好、節(jié)省空間、裝配簡潔快捷等特點的大功率模塊化連接結(jié)構(gòu)部件。
[0003]隨著電力牽引設(shè)備和電力及混合牽引系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，市場對大功率交流器的需求與日俱增。而交流器使用的IGBT (絕緣柵雙極晶體管)越來越短的開關(guān)時間也導(dǎo)致過高的dv/dt和di/dt。由于IGBT的過電壓與di/dt和分布雜散電感成正比，傳統(tǒng)的分離式母排寄生電感量過大,在功率開關(guān)關(guān)斷瞬間產(chǎn)生瞬態(tài)電壓與直流回路電壓疊加,對功率開關(guān)和電機絕緣構(gòu)成威脅。分布電感量越大，負載電流越大，功率開關(guān)的電流下降越短，這種危害就越嚴重。
[0004]現(xiàn)有技術(shù) 中的傳統(tǒng)母排主要存在著以下不足之處:1.傳統(tǒng)母排由多個零件裝配拼接組成，加工工藝不易達到要求，需要多次安裝，容易出錯。2.傳統(tǒng)母排絕緣層與銅板件有間隙，雜散電感值大，電容設(shè)計無法優(yōu)化。3.傳統(tǒng)母排受振動、鹽霧和粉塵影響會嚴重威脅設(shè)備的安全；而且長期振動可能會造成連接處松動解體；潮濕的空氣如滲入絕緣將導(dǎo)致層之間擊穿；粉塵累計可能導(dǎo)致爬電擊穿；大大影響母排壽命，所以傳統(tǒng)母排壽命僅三年左右。4.傳統(tǒng)母排結(jié)構(gòu)不緊湊，設(shè)備整體尺寸較大，整體設(shè)備成本較高。
[實用新型內(nèi)容]
[0005]本實用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中安裝不方便，設(shè)計不夠完善等不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)新穎、安全可靠，安裝方便，使用壽命長且穩(wěn)定有效的層疊母排，包括絕緣柵雙極晶體管、銅板，其特征在于所述的層疊母排還包括正極板1、負極板2、絕緣層、串接板3，所述的正極板和負極板上設(shè)有相對應(yīng)的導(dǎo)電孔和銅柱，正極板上沿導(dǎo)電孔周圍設(shè)有絕緣墊5，所述的銅板與正極板之間設(shè)有絕緣層與串接板，其中串接板設(shè)在銅板與絕緣層之間。
[0006]所述的正極板上設(shè)有兩排導(dǎo)電孔，兩排導(dǎo)電孔中最左端導(dǎo)電孔的左部及最右端導(dǎo)電孔的右部各設(shè)有一銅柱。
[0007]所述的銅柱包括正極銅柱和負極銅柱，正極銅柱為焊接銅柱，負極銅柱為壓鉚銅柱。
[0008]所述的絕緣層為絕緣紙4。
[0009]所述絕緣紙的數(shù)量為6張,相鄰絕緣紙之間通過膠水粘結(jié)。
[0010]所述的絕緣紙采用PET絕緣紙。[0011]所述的絕緣墊采用環(huán)氧樹脂材料。
[0012]所述的正極板、負極板和串接板的材料為T2紫銅。
[0013]本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點在于:
[0014]1.結(jié)構(gòu)工藝更合理。傳統(tǒng)母排由多個零件裝配拼接組成，加工工藝不易達到要求，需要多次安裝，容易出錯。本實用新型的疊層母排通過壓合工藝加工成一個整體，一次性安裝，防止出錯。其量身定做的模塊式結(jié)構(gòu)，便于安裝和現(xiàn)場服務(wù)。容易散熱冷卻，溫升也更小。
[0015]2.電學(xué)性能更好。傳統(tǒng)母排絕緣層與銅板件有間隙，雜散電感值大，電容設(shè)計無法優(yōu)化。本實用新型的疊層母排疊層結(jié)構(gòu)緊密，雜散電感值小，可以通過改變疊層、材料優(yōu)化電容量，增加分布電容，降低尖峰電壓保護IGBT，以更低的電壓降實現(xiàn)高電流承載能力。
[0016]3.更安全可靠。傳統(tǒng)母排受振動、鹽霧和粉塵影響會嚴重威脅設(shè)備的安全；而且長期振動可能會造成連接處松動解體；潮濕的空氣如滲入絕緣將導(dǎo)致層之間擊穿；粉塵累計可能導(dǎo)致爬電擊穿；大大影響母排壽命，所以傳統(tǒng)母排壽命僅三年左右。本實用新型的疊層母排為完全包覆結(jié)構(gòu)，高強度整體粘結(jié)保證長期不松動，同等電流下可以使銅排盡量減薄，用彈性補償振動影響，全密閉結(jié)構(gòu)防止潮氣滲入，絕緣材料封裝消除了爬電擊穿的威脅，提高了母排可靠性和質(zhì)量，壽命可達數(shù)十年。
[0017]4.總體成本低。傳統(tǒng)母排結(jié)構(gòu)不緊湊，設(shè)備整體尺寸較大，整體設(shè)備成本較高。本實用新型的疊層母排結(jié)構(gòu)緊湊，減小設(shè)備整體尺寸，整體成本較低。
[【專利附圖】

【附圖說明】]
[0018]圖1是本實用新型的主要結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實用新型層疊母排的正極板和負極板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本實用新型圖2中的B-B向仰視圖；
[0021]圖4是本實用新型圖3中I部局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5是本實用新型圖3中II部局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]如圖所示，圖中:1.正極板2.負極板3.串接板4.絕緣紙5.絕緣墊；
[0024]指定圖1為本實用新型的摘要附圖。
[【具體實施方式】]
[0025]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明，這種裝置的結(jié)構(gòu)和原理對本專業(yè)的人來說是非常清楚的。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0026]本實用新型為一種層疊母排，如圖1所示，其主要包括正極板、負極板、絕緣層、串接板。其中，正極板和負極板上設(shè)有相對應(yīng)的導(dǎo)電孔和銅柱，正極板上沿導(dǎo)電孔周圍設(shè)有絕緣墊，絕緣墊優(yōu)選采用環(huán)氧樹脂材料。銅板與正極板之間設(shè)有絕緣層與串接板，串接板設(shè)在銅板與絕緣層之間。正極板、負極板和串接板的材料優(yōu)選為T2紫銅。絕緣層優(yōu)選為絕緣紙，數(shù)量優(yōu)選為6張并采用PET絕緣紙，相鄰絕緣紙之間采用膠水粘結(jié)。如圖2、圖3所示，正極板上設(shè)有兩排導(dǎo)電孔，兩排導(dǎo)電孔中最左端導(dǎo)電孔的左部及最右端導(dǎo)電孔的右部各設(shè)有一銅柱，其中正極銅柱為焊接銅柱，如圖4所示；負極銅柱為壓鉚銅柱，如圖5所示。[0027]由于電極注入的電子和放電過程中電離的電子、正負離子其能量能達到IOeV以上而一般的絕緣材料的分子鍵很小，如C=H鍵能為3.5Ev, C=C鍵能為6.2eV,當這些帶電粒子撞擊氣隙壁上時，就能打斷絕緣材料的分子鍵，破壞其分子結(jié)構(gòu)。帶點粒子不斷轟擊，絕緣層不斷被腐蝕，最后導(dǎo)致?lián)舸?。故疊層母排需采用真空層壓機壓合，在關(guān)閉壓機密閉艙門后的3min內(nèi)可使壓機密閉倉內(nèi)真空度達到20mbar，且在母排壓合工程中全程抽真空。這樣壓合出的疊層母排，即使中間絕緣層之間有間隙，間隙內(nèi)部也基本處于真空狀態(tài)，不提供電力所需的空氣，可以有效避免絕緣材料的老化，提高產(chǎn)品的長期可靠性。
[0028]當絕緣母排絕緣層內(nèi)存在雜質(zhì)時，將導(dǎo)致介質(zhì)厚度不均勻，雜質(zhì)所處的位置電場集中。當電場升高到擊穿場強時，這些區(qū)域便會發(fā)生擊穿，形成深坑。擊穿造成深坑端部電場集中，炭化的狹窄通道很快在介質(zhì)中發(fā)展，最后介質(zhì)完全擊穿。故疊層母排生產(chǎn)車間要達到十萬級無塵凈化間，配備風淋室及空調(diào)系統(tǒng)，每小時換氣次數(shù)打10至15次，車間內(nèi)≥0.5 μ m顆粒物數(shù)量〈300000個/立方英尺，^ 5 u m顆粒物數(shù)量〈100000個/立方英尺。這一生產(chǎn)環(huán)境有效減少疊板過程中進入疊層母排絕緣層中的雜質(zhì)數(shù)量，提高母排耐壓性能和長期可靠性。
[0029]加工完成后的疊層母排還要經(jīng)過超聲波檢測，為了發(fā)現(xiàn)疊層母排加工過程中的材料或制件中影響其性能的缺陷和特性，從而對母排的使用壽命進行評價并對引起局部放電的缺陷位置進行定位。完成這一檢測任務(wù)后，可根據(jù)檢測結(jié)果對材料和制件是否符合要求進行判定，確保疊層母 排合格可靠。
【權(quán)利要求】
1.一種層疊母排，包括絕緣柵雙極晶體管、銅板，其特征在于所述的層疊母排還包括正極板(I)、負極板(2 )、絕緣層、串接板(3 )，所述的正極板和負極板上設(shè)有相對應(yīng)的導(dǎo)電孔和銅柱，正極板上沿導(dǎo)電孔周圍設(shè)有絕緣墊(5)，所述的銅板與正極板之間設(shè)有絕緣層與串接板，其中串接板設(shè)在銅板與絕緣層之間。
2.如權(quán)利要求1所述的一種層疊母排，其特征在于所述的正極板上設(shè)有兩排導(dǎo)電孔，兩排導(dǎo)電孔中最左端導(dǎo)電孔的左部及最右端導(dǎo)電孔的右部各設(shè)有一銅柱。
3.如權(quán)利要求2所述的一種層疊母排，其特征在于所述的銅柱包括正極銅柱和負極銅柱，正極銅柱為焊接銅柱，負極銅柱為壓鉚銅柱。
4.如權(quán)利要求1所述的一種層疊母排，其特征在于所述的絕緣層為絕緣紙(4)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種層疊母排，其特征在于所述絕緣紙的數(shù)量為6張，相鄰絕緣紙之間通過膠水粘結(jié)。
6.如權(quán)利要求4所述的一種層疊母排，其特征在于所述的絕緣紙采用PET絕緣紙。
7.如權(quán)利要求1所述的一種層疊母排，其特征在于所述的絕緣墊采用環(huán)氧樹脂材料。
8.如權(quán)利要求1所述的一種層疊母排，其特征在于所述的正極板、負極板和串接板的材料為T2紫銅。
【文檔編號】H01R25/00GK203747194SQ201420087073
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】莫濤波 申請人:上海偉肯實業(yè)有限公司