ข้อมูลเชิงลึกของอุตสาหกรรม: ความเครียดจากความร้อนของโครงสร้างพื้นฐาน EV กำลังสูง

ด้วยแรงผลักดันจากการเติบโตแบบก้าวกระโดดของตลาดรถยนต์ไฟฟ้า (EV) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในทางเดินขนส่งมวลชนของยุโรปกลาง เช่น สาธารณรัฐเช็ก สถานีชาร์จไฟฟ้ากระแสตรงแบบเร็ว (DCFC) กำลังขยายขนาดตามรูปแบบพลังงานของ150kW ถึง 350kW+. การเปลี่ยนแปลงนี้หมายความว่าโมดูลการแปลงพลังงานและ PCBA ของตัวควบคุมหลักจะต้องจัดการกระแสสูงอย่างต่อเนื่องตั้งแต่100Aถึง300A+. ทำงานภายใต้ภาระความร้อนที่ยืดเยื้อเหล่านี้ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายความร้อน และรักษาอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น (∆T) ที่ได้รับการจัดการอย่างเข้มงวดกลายเป็นเกณฑ์มาตรฐานทางเทคโนโลยีหลักในการรับประกันเวลาทำงานของโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จที่รวดเร็ว

จุดปวดหลัก: การสูญเสียพลังงานจากตัวต้านทานและอันตรายจากความร้อนที่หนีไม่พ้น

หากแผงจ่ายไฟของโมดูลการชาร์จ EV ได้รับการระบุด้วยรอยทองแดงมาตรฐานที่มีน้ำหนักต่ำ แผงดังกล่าวจะเผชิญกับความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายทางไฟฟ้าและทางกายภาพในภาคสนาม:

• ความร้อนรุนแรงของจูล:ความหนาแน่นกระแสสูงที่ไหลผ่านหน้าตัดของตัวนำที่ถูกจำกัดจะกระตุ้นให้เกิดการสูญเสียพลังงานความต้านทานอย่างรุนแรง ทำให้เกิดการพุ่งขึ้นอย่างกะทันหันในพื้นที่ซึ่งนำไปสู่การไหม้เกรียมหรือการหลุดของชั้นลามิเนต

• ความเหนื่อยล้าทางอุณหพลศาสตร์:ส่วนประกอบที่ต้องรับภาระหนักเป็นระยะ ๆ จะปักหมุดเพื่อการขยายตัวทางความร้อนซ้ำ ๆ ซึ่งนำไปสู่การแตกร้าวขนาดเล็กที่ข้อต่อบัดกรี ซึ่งจะทำให้ความต้านทานต่อการสัมผัสเพิ่มขึ้น และสร้างวงความร้อนที่สร้างความเสียหาย

โซลูชันทางเทคนิค: การผลิตทองแดงหนักที่ขับเคลื่อนด้วยพารามิเตอร์และการกำหนดเส้นทางความร้อน

เพื่อรักษาอุณหภูมิของบอร์ดให้สูงขึ้น (Δต) ได้อย่างปลอดภัยภายในช่วงการทำงานที่มั่นคงเมื่อสถานีชาร์จทำงานที่ความจุสูงสุด การเลือกส่วนประกอบและเค้าโครงจะต้องผสานรวมเข้าด้วยกันเทคโนโลยีทองแดงหนักกับความร้อนในแนวตั้งผ่านเมทริกซ์: :

1. ความจุกระแสแบบกำหนดพารามิเตอร์ผ่านเทคโนโลยีทองแดงหนัก

• กฎกระบวนการ:เปลี่ยนมาตรฐาน1 ออนซ์ฟอยล์ทองแดงพาดผ่านเวกเตอร์การส่งพลังงานด้วยโครงสร้างทองแดงที่แข็งแกร่งและหนัก สามารถจัดการความหนาแน่นของพลังงานที่ขยายได้

• การสนับสนุนพารามิเตอร์:ระบุ3 ออนซ์ (105μm) ถึง 6 ออนซ์ (210μm)ทองแดงหนักสำหรับการติดตามเส้นทางกระแสสูง กำลังติดตามไอพีซี-2152เกณฑ์การออกแบบที่เพิ่มขึ้นในปัจจุบันเทียบกับอุณหภูมิ ตัวเลือกนี้จะขยายพื้นที่หน้าตัดทางกายภาพของร่องรอยแต่ละเส้น สิ่งนี้จะลดความต้านทานการติดตามลงในช่วงไมโครโอห์ม โดยไม่ขยายพื้นที่ใช้งานของระบบ ซึ่งช่วยลดการให้ความร้อนแบบจูลดั้งเดิมที่แหล่งกำเนิดโดยตรง

2. ความร้อนความหนาแน่นสูงผ่านเมทริกซ์และถังทองแดงที่ได้รับการปรับปรุง

• กฎกระบวนการ:วางตำแหน่งกริดหนาแน่นของจุดกระจายความร้อนโดยเฉพาะไว้ใต้แผ่นของส่วนประกอบที่มีน้ำหนักมาก (เช่น MOSFET กำลังและไดโอด) เพื่อเปิดพาธเวกเตอร์สำหรับการกำจัดความร้อน

• การสนับสนุนพารามิเตอร์:บังคับใช้การชุบด้วยไฟฟ้าขั้นสูงผ่านความหนาของทองแดงที่ผนัง30ไมโครเมตร(เหนือกว่ามาตรฐาน IPC ทั่วไป) จับคู่กับอีพ็อกซี่นำความร้อนที่มีการนำความร้อนสูงหรือการอุดรูโลหะแข็ง โครงสร้างพื้นฐานแนวตั้งนี้จะถ่ายเทความร้อนจากจุดร้อนในท้องถิ่นไปยังการเททองแดงอ้างอิงที่มีขนาดใหญ่ขึ้นและโมดูลฮีทซิงค์อะลูมิเนียมที่แนบมา

3. การเลือกวัสดุ FR-4 ที่ดัดแปลงด้วย TG สูงและ Thermal-Noble

• กฎกระบวนการ:อัพเกรดลามิเนตฐานเพื่อให้ทนทานต่อการสัมผัสความร้อนเป็นเวลานานโดยไม่ต้องขยับโครงสร้าง

• การสนับสนุนพารามิเตอร์:อาณัติฐานวัสดุเทียบเท่ากับเซิงยี่ S1000-2M สูง-TG (>=170 ℃)ข้อกำหนด เมื่อใช้ร่วมกับชั้นทองแดงหนา โครงสร้างนี้ช่วยให้มั่นใจในการนำความร้อนที่สม่ำเสมอทั่วทั้งบอร์ดภายใต้โหลดสูงสุด ป้องกันการกักความร้อนเฉพาะจุด

การตรวจสอบคุณภาพ: การจำลองการชาร์จและโปรไฟล์ความร้อนแบบเรดิโอเมตริก

การตรวจสอบความน่าเชื่อถือของ PCBA ที่มีทองแดงจำนวนมากเกี่ยวข้องกับโปรโตคอลการทดสอบจากโรงงานอย่างชัดเจนก่อนการใช้งานภาคสนาม:

1. การประเมินโหลดปัจจุบันอย่างต่อเนื่อง:ใช้ขีดจำกัดกระแสไฟสูงสุดที่กำหนดอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาอย่างน้อย 4 ชั่วโมงในขณะที่ติดตามบอร์ดโดยใช้การถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรดเพื่อยืนยันว่าอุณหภูมิการติดตามสูงสุดที่เพิ่มขึ้น (∆T) ยังคงปลอดภัย<=30℃.

2. โปรไฟล์ช็อกความร้อน:เรื่องประกอบการปั่นจักรยานอย่างรวดเร็วระหว่าง-40℃และ125℃เพื่อยืนยันการแยกชั้นของโครงสร้างเป็นศูนย์ตลอดชั้นขอบเขตระหว่างทองแดงกับเรซินหนัก

สรุป: สรุปข้อกำหนดส่วนประกอบ

ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในการตั้งค่าการชาร์จกำลังสูงต้องอาศัยการเลือกใช้วัสดุที่แม่นยำและตัวแปรทางวิศวกรรมที่ชัดเจน สำหรับผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อ B2B พลังงานทดแทนและผู้นำการออกแบบฮาร์ดแวร์ระบุมาตรฐานการผลิตทองแดงหนัก 3oz-6oz, การบำรุงรักษา>=30ไมโครเมตรถังทองแดงชุบด้วยไฟฟ้าและใช้ไอพีซี-2152เส้นฐานการออกแบบในปัจจุบันเป็นหนทางในการลดความเสี่ยงจากความล้มเหลวเนื่องจากความร้อน และรับประกันความปลอดภัยในระยะยาวในเครือข่ายการชาร์จ EV