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母線排線路板Bus Bar的設(shè)計(jì)與優(yōu)勢(shì)

2024.08.30

PCB Bus Bar母線排的優(yōu)勢(shì)


新能源與儲(chǔ)能行業(yè)的快速發(fā)展,推動(dòng)電源和電池的功率密度不斷提升,功率密度提升之后,對(duì)于電源電壓的波動(dòng)和散熱要求也在不斷提高。


PCB Bus Bar 與傳統(tǒng)的線纜相比可以提供更緊湊、更高效的配電方式之外,還可以降低回路電感、增強(qiáng)載流能力和提高系統(tǒng)整體散熱性能。BAC-2460x1800.png

大電流 PCB Bus Bar 


PCB Bus Bar有以下優(yōu)勢(shì):


降低電源的回路電感

通過(guò)PCB Bus Bar電流可以緊密在設(shè)備內(nèi)部流動(dòng),減少了環(huán)路面積,從而降低了電感值。在高速和高頻等對(duì)于電源敏感的應(yīng)用場(chǎng)景,PCB Bus Bar可以降低電壓尖峰和噪聲,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。


載流能力強(qiáng)

由于導(dǎo)電材料質(zhì)量高且橫截面積大,PCB Bus Bar可以高效地承載大電流,在大電流應(yīng)用場(chǎng)景尤其明顯,例如動(dòng)力電池、直流電焊機(jī)等。


提高散熱效率

PCB Bus Bar可有效傳導(dǎo)關(guān)鍵發(fā)熱部件產(chǎn)生的熱量,從而減少額外的散熱需求。


節(jié)省空間

PCB Bus Bar的設(shè)計(jì)緊湊還可以消除多個(gè)電線連接器,可以節(jié)省空間和減重。尤其在航空航天和汽車對(duì)于設(shè)備尺寸和重量有要求的行業(yè)。


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動(dòng)力電池里面的PCB Bus Bar


提高可靠性

與傳統(tǒng)布線系統(tǒng)相比,PCB Bus Bar具有出色的機(jī)械強(qiáng)度和耐用性,其堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)可降低振動(dòng)帶來(lái)的連接松動(dòng)故障。提高了在惡劣環(huán)境和苛刻應(yīng)用中的可靠性。


簡(jiǎn)化組裝和維護(hù)

使用PCB Bus Bar可減少線纜和連接器的使用數(shù)量,簡(jiǎn)化組裝過(guò)程。這樣不僅可加快安裝速度,還可減少組裝錯(cuò)誤。也有利于后期排除故障和維修。



PCB Bus Bar母線排的設(shè)計(jì)


在設(shè)計(jì)PCB Bus Bar的時(shí)候應(yīng)該從以下角度進(jìn)行考慮:


載流能力與散熱

PCB Bus Bar需要能夠有效承載目標(biāo)電流并且在滿載狀態(tài)不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多熱量。


可加工性與成本

PCB Bus Bar的設(shè)計(jì)不能過(guò)于復(fù)雜,需要提前規(guī)劃好電流的傳輸路徑,減少通過(guò)PCB Bus Bar的線路數(shù)量和長(zhǎng)度,降低生產(chǎn)難度。


電磁兼容

如果通過(guò)PCB Bus Bar的電源或者信號(hào)上有耦合上高頻信號(hào),那么此時(shí)PCB Bus Bar有可能就會(huì)變成一個(gè)天線,使得設(shè)備對(duì)外輻射超標(biāo)。因此需要在電路設(shè)計(jì)時(shí),充分考慮到電磁兼容的要求。


以下是PCB Bus Bar具體設(shè)計(jì)時(shí),需要注意的點(diǎn):


銅厚

銅越厚,載流量越大,但厚度并不是越厚越好,需要根據(jù)設(shè)計(jì)的電壓和電流來(lái)計(jì)算銅厚。


電流能力和溫升

PCB Bus Bar設(shè)計(jì)的最大承載電流要高于滿載的要求,同時(shí)溫升必須保持在安全范圍內(nèi)。對(duì)于這些要求,通常通過(guò)選擇合適的導(dǎo)體材料并優(yōu)化導(dǎo)體的橫截面積來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如,對(duì)于100A電流的要求,典型的設(shè)計(jì)使用厚度為5mm的銅條,可以保證溫升不超過(guò) 20℃。




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多層可彎折PCB Bus Bar的設(shè)計(jì)


Bus Bar的電阻與電感

低電阻、低電感是PCB Bus Bar設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,導(dǎo)體的形狀、厚度和布局設(shè)計(jì)都會(huì)對(duì)此產(chǎn)生影響。例如采用梯形或扁平導(dǎo)體,可以有效降低電感,從而提高電流傳輸效率。


電磁兼容性 (EMC)

PCB Bus Bar設(shè)計(jì)時(shí)需要保證其不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的電磁干擾(EMI),同時(shí)又能抵抗外界的電磁干擾。通過(guò)優(yōu)化導(dǎo)體的布局、使用屏蔽材料等來(lái)提高PCB Bus Bar的電磁兼容性。



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