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  • 电气化

什么是电源模块的嵌入式成型技术?

"随着车载电气化的推进,对功率模块的微型化、低电感和高可靠性的需求不断增长。 另一方面,随着零件和工艺数量的增加,成本和质量波动的风险也越大。"

相关解决方案及应用示例的解释

本文将介绍“嵌入式成型技术”,这是解决这些问题的方法之一。
我们将以通俗易懂的方式讲解从【电源模块基础】到代表性的制作方法和应用示例。

此外,NAGASE Mobility还将与合作伙伴,惠州三力协成精密部件有限公司一起,
提出关于上述问题的解决方案。

什么是电源模块?

功率模块是一种电子元件(设备),集成了布线、绝缘、散热和外壳功能,核心是负责功率转换和功率控制的电力半导体。近年来,随着车辆电气化和可再生能源的普及,同时实现高效率、高可靠性和微型化设备的必要性日益提升。

在这些领域,需要高效控制高电压和高电流,且可靠的模块化至关重要,而非单个组件的组合。 尤其在汽车应用中,它需要紧凑且轻便,同时还能承受严苛的高温环境和振动条件。

功率模块的作用:
功率模块主要用于以下用途
・功率转换:直流(DC)与交流(AC)互换,电压与电流转换
・电源控制:通过开关操作高速且精确地控制电流的开关
・高效节能:减少能量损失,提高系统效率
・提升可靠性:集成电气连接、绝缘和散热,助力实现稳定运行
模块化减少了电气特性的变异,简化了设计并减少了安装工时。 它可以说是决定整个系统性能和可靠性的核心组件。

动力模块结构与挑战

功率模块是集成元件的结构,这些组件以电力半导体为中心,执行电气连接、绝缘、散热和外部保护等功能。 在实现高效电力转换的同时,也要兼顾性能提升,同时兼顾制造性和可靠性。

尤其是在汽车和工业应用中,需要在有限的空间和恶劣的环境条件下平衡多种技术问题,

例如:

小尺寸和重量减轻:以满足车辆有限的空间
– 低电感:用于抑制高速切换过程中的浪涌和噪声
·减少工时:致力于降低成本和质量波动
– 散热设计:减少因热量产生而性能下降和延长寿命
·可靠性提升:为稳定的质量和耐久性提供支持,以能够经受长期使用。

这些动力模块面临的挑战无法仅靠单个组件改进解决,但整体优化,包括结构、接头和制造工艺,至关重要。其中一种解决方法是嵌件成型技术,它既能成型树脂,又能整合零件。

成型技术的典型例子

模具切割的拉杆:

模具内拉杆切割是一种插入成型技术,同时切割成型模具中的拉杆部件。
通过将通常在成型后单独进行的拉杆切割工艺纳入成型工艺中,可以减少后续工艺的使用。 步骤数量的减少简化了安装和操作,减少了工作相关的变异和工序缺陷。

 

尖端弯曲螺母化

预弯螺母夹持是一种技术,将固定螺母的金属构件置于模具中,处于【预弯状态】,然后通过嵌件成型与树脂整合。通过消除成型【后弯接】工艺的需求,减少了后期工艺并降低了加工过程中缺陷的风险。

 

岩芯插入

岩芯嵌件是一种嵌件成型技术,将磁性元件和层压芯放入模具中,并与树脂成型同时集成。

此前,模具成型后必须对核心进行后装,并进行定位和固定的工艺和零件,但通过将它们集成到模具中,这些步骤可以被省去。

用于动力模块的嵌件成型,NAGASE Mobility嵌件成型技术是解决功率模块所需问题的方案之一,如小型化、低电感、减少工时、散热和可靠性。

 

NAGASE Mobility

我们从技术层面到大规模生产启动提供一致解决方案,不仅包括成型技术,如模内填缝和低电感母线,还包括根据应用和需求特性选择合适的树脂材料,考虑批量生产加工方法,并建立支持稳定供应的供应链。

如果您对电源模块的嵌入式成型技术有任何疑问,请联系NAGASE Mobility,从期初的概念阶段到量产阶段都能提供咨询。