Les PCB de cartes de distribution d'énergie gèrent la distribution d'énergie électrique dans les panneaux de contrôle industriels, les centraux téléphoniques, les centres de données et les systèmes de gestion de bâtiments, traitant des courants de 50A à plus de 1000A avec une protection intégrée (fusibles, disjoncteurs), une surveillance (capteurs de tension, de courant, de température) et des fonctions de contrôle (commutation de relais, gestion à distance) nécessitant une construction en cuivre épais, des connecteurs robustes et un fonctionnement fiable pour soutenir les infrastructures critiques sur des durées de vie de 15 à 25 ans.
Chez APTPCB, nous fabriquons des PCB de distribution d'énergie avec des capacités de cuivre épais (4-10oz), une intégration de barres omnibus et des composants de qualité industrielle. Notre expertise en matière de PCB à haute conductivité thermique prend en charge les applications à courant élevé nécessitant une dissipation thermique supérieure sur des plages de tension allant de 12-48VDC pour les télécommunications à 480VAC pour la distribution triphasée industrielle.
Gestion de la distribution de courant élevé
La distribution de courant de plusieurs centaines d'ampères nécessite une construction de PCB en cuivre épais, des calculs appropriés de la largeur des pistes, l'intégration de barres omnibus et une gestion thermique empêchant une élévation excessive de la température, ce qui pourrait entraîner la délamination du PCB, la dégradation des connecteurs ou des défaillances de composants. Une conception inadéquate pour la gestion du courant provoque un échauffement résistif, des chutes de tension affectant les équipements connectés, ou des défaillances catastrophiques dues à la fusion des conducteurs ou à un arc électrique.
Chez APTPCB, notre fabrication met en œuvre des conceptions validées de distribution de courant élevé.
Exigences clés de conception pour les courants élevés
Construction de PCB en cuivre épais
- Épaisseur de cuivre de 4 à 10 oz dans les couches de distribution de puissance gérant des courants élevés continus avec des options de PCB à âme métallique pour les performances thermiques les plus élevées
- Calculs de la largeur des pistes tenant compte des limites d'élévation de température (généralement 10-30°C au-dessus de la température ambiante)
- Déclassement de courant pour les couches internes compte tenu de la dissipation thermique limitée
- Réseaux de vias distribuant le courant entre les couches, réduisant la résistance et les points chauds
- Trous traversants plaqués ou vias en cuivre épais gérant le transfert de courant couche à couche
- Simulation thermique validant que les conceptions maintiennent des températures de cuivre sûres
Méthodes d'intégration des barres omnibus
- Montage de barres omnibus en cuivre utilisant des connexions boulonnées pour obtenir des interfaces à faible résistance
- Barres omnibus intégrées au PCB formées à partir de matériau PCB en cuivre épais
- Connexions de barres omnibus flexibles s'adaptant à la dilatation thermique et aux vibrations
- Spécifications de couple appropriées assurant une résistance de contact constante
- Traitement de surface empêchant l'oxydation et maintenant une faible résistance de contact
- Validation des tests mesurant la résistance et l'élévation de température sous courant nominal
Assurer la protection et la surveillance
Les tableaux de distribution intègrent une protection contre les surintensités (fusibles, disjoncteurs), des capteurs de surveillance (courant, tension, température) et une indication d'état, permettant une gestion complète de l'énergie. La coordination de la protection assure une élimination correcte des défauts, tandis que la surveillance offre une visibilité opérationnelle, supportant la maintenance prédictive et l'optimisation.
APTPCB fabrique des tableaux de distribution avec protection et surveillance intégrées.
Intégration de la protection et de la surveillance
Protection contre les surintensités
- Porte-fusibles ou montage de disjoncteurs pour la protection des circuits de dérivation
- Coordination de la protection assurant une élimination correcte des défauts sans déclenchements intempestifs
- LED indicatrices ou signaux d'état montrant l'état du dispositif de protection
- Interfaces de surveillance à distance communiquant l'état de la protection
- Accessibilité au remplacement permettant la maintenance sans temps d'arrêt prolongé
- Gestion thermique empêchant l'échauffement du dispositif de protection d'affecter le fonctionnement
Surveillance du courant et de la tension
- Capteurs de courant à effet Hall ou résistances shunt mesurant les courants de dérivation
- Circuits de détection de tension surveillant la tension du bus et les sorties de dérivation
- Capteurs de température détectant les points chauds ou les problèmes thermiques
- Microcontrôleur ou CI de surveillance traitant les données des capteurs
- Interfaces de communication (Modbus, Ethernet, RS-485) rapportant la télémétrie
- Sorties d'alarme déclenchant des systèmes externes en cas de conditions anormales
Permettre des architectures évolutives et modulaires
Les conceptions de cartes de distribution doivent s'adapter à des nombres de charges, des courants nominaux et des configurations de tension variés, supportant diverses installations, des petits panneaux de commande aux grands centres de données ou installations de télécommunications. Les architectures modulaires permettent une personnalisation sans refonte complète, réduisant les coûts d'ingénierie et le temps de mise sur le marché.
APTPCB prend en charge la fabrication de cartes de distribution modulaires.
Implémentation de la conception modulaire
Architecture évolutive
- Fond de panier ou structure de bus commune supportant un nombre variable de modules
- Modules de dérivation enfichables permettant la configuration et l'extension sur le terrain
- Montage standardisé permettant l'interchangeabilité mécanique
- Bus de communication permettant la coordination et la surveillance inter-modules
- Redondance des modules d'alimentation supportant les configurations N+1 ou 2N
- Modules remplaçables sur le terrain permettant la maintenance sans arrêt du système
Normes de connecteurs et d'interfaces
- Connecteurs haute intensité conçus pour un fonctionnement continu au courant nominal
- Connecteurs détrompés empêchant une insertion incorrecte ou une inversion de polarité
- Mécanismes de verrouillage maintenant des connexions sécurisées malgré les vibrations
- Construction sécurisée au toucher empêchant tout contact accidentel avec des conducteurs sous tension
- Étiquetage et documentation supportant l'installation et la maintenance
- Validation des tests confirmant la résistance du connecteur et l'élévation de température
Soutien aux applications d'infrastructure critique
Les tableaux de distribution électrique desservent des applications critiques, notamment les centraux téléphoniques de télécommunications, les centres de données, les systèmes électriques hospitaliers et les panneaux de commande industriels, nécessitant une haute disponibilité (temps de fonctionnement >99,99 %), des fonctionnalités de redondance, une surveillance à distance et une fiabilité validée pour assurer le fonctionnement ininterrompu des charges critiques.
APTPCB fournit des services de fabrication répondant aux exigences des infrastructures critiques.
Caractéristiques des applications critiques
Conception haute disponibilité
- Chemins d'alimentation redondants permettant un fonctionnement continu malgré des défaillances uniques
- Capacité de remplacement à chaud (Hot-swap) permettant le remplacement de modules sans arrêt du système
- Coordination de la batterie de secours supportant un basculement transparent pendant les pannes
- Surveillance prédictive permettant une maintenance proactive avant les défaillances
- Documentation détaillée supportant un dépannage et une réparation rapides
- Stratégies d'inventaire de modules de rechange minimisant les temps d'arrêt lors des défaillances
Conformité aux normes industrielles
- NEBS Niveau 3 pour les équipements de centraux téléphoniques de télécommunications
- UL 508A pour les panneaux de commande industriels
- IEC 61439 pour les ensembles d'appareillage et d'équipement de commande à basse tension
- Normes des centres de données (TIA-942) pour l'infrastructure informatique
- Qualification sismique pour les installations en zones sismiques
- Indices de résistance au feu conformes aux exigences du code du bâtiment pour les emplacements installés
Fourniture de constructions industrielles robustes
Les tableaux de distribution installés dans des environnements industriels sont confrontés à des conditions difficiles, notamment des températures extrêmes, l'humidité, la poussière, les vibrations et les atmosphères corrosives, nécessitant une construction robuste, une protection environnementale et des tests de qualification validés garantissant une durée de vie de 15 à 25 ans, correspondant à la durée de vie de l'infrastructure de l'installation.
APTPCB met en œuvre une fabrication de qualité industrielle garantissant une fiabilité à long terme.
Exigences de construction industrielle
Protection environnementale
- Revêtement conforme protégeant les circuits de l'humidité et de la contamination
- Connecteurs étanches empêchant l'infiltration d'humidité et de poussière
- Finitions résistantes à la corrosion survivant aux atmosphères industrielles
- Composants à large plage de température (-40 à +85°C) résistant aux extrêmes
- Montage et fixation des composants résistants aux vibrations
- Boîtiers classés IP lorsque requis pour les installations exposées
Qualité et fiabilité
- Composants de qualité industrielle conçus pour des durées de vie prolongées
- Rodage rigoureux et tests de contrainte environnementale
- Tests de durée de vie accélérés prédisant la fiabilité sur le terrain
- Documentation complète supportant la maintenabilité à long terme
- Traçabilité de la fabrication permettant l'analyse des défaillances et l'amélioration
- Programmes de garantie et de support soutenant les engagements de performance à long terme Grâce à une construction robuste, des tests complets et une gestion de la qualité coordonnée avec les normes de qualité des PCB, APTPCB permet aux fabricants de cartes de distribution d'énergie de déployer des solutions fiables supportant les infrastructures critiques dans les télécommunications, les centres de données et les installations industrielles du monde entier.
Fournir un support de fabrication et d'ingénierie
Les projets de cartes de distribution d'énergie nécessitent une étroite collaboration en ingénierie pour optimiser les conceptions en termes de fabrication, de coût et de fiabilité, tout en répondant aux exigences spécifiques de l'application en matière de capacité de courant, de coordination de la protection, de fonctionnalités de surveillance et d'intégration mécanique.
APTPCB offre un support complet de fabrication et d'ingénierie.
Services de support
Collaboration en ingénierie
- Examen DFM optimisant les conceptions pour la fabrication et le coût
- Analyse de la capacité de courant validant les performances thermiques
- Études de coordination de la protection assurant une élimination correcte des défauts
- Support d'intégration mécanique pour le boîtier et le montage
- Support de test et de qualification tout au long du développement
- Support continu tout au long du cycle de vie du produit
Grâce à un support d'ingénierie complet, une fabrication flexible et des systèmes de qualité éprouvés coordonnés avec les contrôles du processus de fabrication des PCB, APTPCB permet des programmes réussis de cartes de distribution d'énergie supportant les applications d'infrastructure critique à l'échelle mondiale.