原理简单但实践复杂的总线技术：第2部分

这些实质性的导体起着至关重要的作用，必须满足许多相互冲突的约束。 本部分探讨了其他母线注意事项。第 1 部分可以在这里找到。

层压母线

虽然有些母线排是单导体，只承载一个电源轨，但使用叠层母线排的趋势越来越明显，如图 1 所示。这些多层单元并联承载两个、三个或更多独立的电源轨。

图 1.在单个单元中提供多个电源轨的叠层母线排越来越普遍;它们涉及复杂的制造和测试过程。（图片：Markets and Markets)

虽然它们看起来像是单导体母线排的简单机械延伸，但它们的制造过程涉及多个复杂的步骤，包括添加层间绝缘材料，如环氧玻璃或硅橡胶，或使用熔融粉末（粉末涂层），将导体精确定位在绝缘层内，并使用热量、压力或粘合剂粘合这些层。

构建高电压/电流多层叠层母线要求各层完全绝缘，但又作为单个机械组件运行。这需要注意通孔、连接和层间螺栓连接等。还需要进行特殊测试，以确保母线的完整性和电气安全。甚至棒材的边缘也很关键：它应该倒角还是倒圆角，半径是多少？

母线涂层

虽然可以仅使用空气间距进行绝缘来安装裸露的母线，但它们通常需要绝缘以保护用户和其他组件免受电压和电流的影响。这种保护是双向的，因为外涂层还可以保护母线本身免受潜在腐蚀、正常磨损甚至滥用，同时还可以改善其外观。单母线板或多层叠层母线的选择包括热缩管、绝缘体（如聚酯薄膜 （PET） 和环氧粉末涂料。

环氧粉末涂料（也称为介电环氧粉末涂料）通常是绝缘和保护母线的首选。尽管配方不同，但这些涂料基于聚合物树脂与固化剂、颜料、流平剂、流动调节剂和其他添加剂的组合

粉末涂料不仅仅是一种名称更花哨的“油漆”——它是一种增强的保形涂层技术，与油漆相比，它具有化学、机械和电气优势，尽管它的应用方式与油漆类似，通过喷涂或浸入母线桶中。将粉末涂层母线放入烘箱中进行固化，一旦超过其转变温度，粉末就会通过熔合发生化学反应，产生长分子链。

这些链也熔合到母线铜或铝基板上，具有高交联密度和分子量，这使得它们非常耐材料击穿。如果应用得当，粉末涂料具有多种优势，包括光滑连续、无裂纹覆盖、高介电强度和持久的绝缘性能。它还耐热、阻燃、耐冲击、耐磨、耐湿、耐腐蚀、耐各种化学品、紫外线和极端天气。简而言之，它在母线表面周围形成“皮肤紧密”覆盖物，从而提供并保持涂层完整性。

连接母线

在许多情况下，需要连接两个母线以创建一个统一的单元。这个过程称为“连接”，可能需要从较短、更易于管理的部件中创建更长的母线排，或者从主母线排创建 T 形分接连接。

任何连接物的电气目标都是最小化接触电阻并保持该低值。影响接头接触电阻的两个因素：“扩散电阻”，也称为“流线效应”，这是由于电流通过接头转移时电流路径会变形;以及接触电阻本身。这些必须在设计中考虑，并且叠层母线的分析更加复杂。

接缝的结果必须同时满足多个目标。它必须具有机械强度，能够抵抗环境压力，在时间和负载周期内保持性能，当然，还要以低电阻的形式确保良好的电气性能。与所有技术流程一样，有一些选项可以满足目标和微妙之处。对于母线排，常见的选项是螺栓连接、夹紧、铆接、焊接、钎焊或焊接，如图 2 所示。

图 2.连接母线的方法有很多;（从上到下）螺栓连接、夹紧、铆接、焊接或钎焊以及焊接是最常见的。（图片：铜业发展协会）)

其他设计考虑因素包括表面处理、氧化积聚、蠕变（冷流）、扭矩和螺栓连接垫圈，以及热应力和循环对连接和任何涂层的影响。即使是由于热膨胀和收缩引起的微小表面到表面运动也会导致腐蚀和微动，从而导致接头阻力增加。

此外，还存在安装问题。例如，在许多安装的狭窄环境中通常很难正确焊接母线，因此某种螺栓连接更实用。

本文的最后一部分研究了更小甚至 PC 板大小的母线，它们也解决了压降问题并提供了额外的好处。