教🔞师情事㊙️電鍍整流器分類有哪些？-河北咸阳昌干金属制造有限公司(3G网站)

　　電鍍屬于(yu)電解加工過程(cheng)。不言而喻，電源(yuan)的性能、類型🔞、特(tè)😘征🚩等因素必将(jiang)對電鍍工藝過(guo)程産生重要影(ying)響。特别是在現(xiàn)🌏代電鍍技術飛(fei)速發展的今天(tian)，電鍍電源更🛀🏻具(ju)有重要地位。因(yīn)此，了解電鍍電(diàn)源對電鍍工藝(yi)過程的影響很(hen)有必要。

　　1 整流器(qi)的基本原理及(jí)類型

　　1.1 傳統矽整(zheng)流器

　　矽整流器(qì)使用曆史長，技(jì)術成熟，是整流(liú)器主流産品。

　　1.1.1 整(zheng)流電路。工業生(sheng)産中一般采用(yòng)三相調壓器調(diao)壓，50Hz三相工♈頻變(bian)壓器降壓的普(pǔ)通矽整流器。各(gè)種整流電路獲(huò)得的均🔴是脈動(dòng)直流電，不是純(chun)直流，或多或✂️少(shao)地含有交流成(chéng)分。為了比較脈(mò)動成份的多少(shao)，可🐇用紋波系數(shu)來表示，其含義(yi)為交流成份在(zài)直流成分中占(zhan)的百分比，其數(shù)值越小，交流成(chéng)份越少，越接近(jin)純直流。

　　各種整(zhěng)流電路的波動(dòng)系數不同。其由(you)大到小的次序(xu)為🔱：三🌈相半波整(zheng)流、三相全波橋(qiao)式整流或帶平(ping)衡電抗器的六(liu)相雙反✌️星形整(zhěng)流。其中後者工(gōng)作時整流元件(jiàn)✉️并聯導通，波形(xíng)☂️最為平✂️滑，整流(liú)效率較高，工作(zuo)也較為可靠，時(shi)最為常用的一(yi)種。

　　為了獲得低(di)紋波輸出，則必(bi)須采用濾波或(huo)其它特殊措施(shi)。利用電容、電感(gan)貯能元件進行(hang)濾波，是将脈動(dong)直流轉變為較(jiào)為平滑的直流(liu)的常用措施。但(dàn)實際生産中，除(chu)試驗用的小型(xíng)整流器之外，工(gōng)業生産基本上(shàng)不🐉進行濾波。特(tè)殊情況可使用(yong)大電感。電容💯在(zài)低電壓、大電流(liu)情況下不适用(yòng)于濾波。電容濾(lǜ)波，對工頻整流(liu)隻🌈适合于非常(chang)小功率的整流(liu)電源。例如輸出(chū)10A的🔞單相全波整(zhěng)流器，要達到低(di)紋波輸出，其濾(lǜ)🌈波電容要達0.1F以(yi)上。随着頻率的(de)提高，所需電容(rong)量減小。

　　可控矽(xi)利用改變可控(kòng)矽管導通角來(lái)調整輸出平均(jun)直流大小的普(pǔ)通可控矽整流(liu)器，可控矽管輸(shū)出的是間斷脈(mo)沖波，其紋波系(xì)數的受導通角(jiao)控制，輸出紋波(bō)系數大于普通(tong)矽整流電路。特(te)别是在使用電(dian)流低于額定電(diàn)流較大的情況(kuang)下，輸出👅波形脈(mo)動系數更大。

　　它(ta)采用工頻變壓(yā)器将交流輸入(ru)電壓轉變為較(jiao)低💚(IOV～20V)交流電❄️壓，再(zài)通過可控矽進(jìn)行整流和調壓(yā)。控制機🏃‍♀️理是通(tōng)過控制電路對(dui)可控矽的導通(tōng)角進行控制來(lai)實現輸出電🔞壓(yā)和電流的調節(jiē)。此種電源的缺(que)點是體積大、重(zhong)量重、噪音大、耗(hao)電大、波紋大。随(suí)着生産工藝對(dui)鍍層質量及自(zi)動控制的要求(qiú)越來越高，以及(jí)人們對節能及(jí)環保意識的增(zeng)強，在PCB電鍍中🧡已(yi)逐㊙️漸淘汰。它⁉️主(zhǔ)要使用在電🔅流(liú)較大的工業電(dian)鍍上。

　　1.1.2.整流元件(jiàn)類型

　　整流元件(jian)即通常所說的(de)二極管。由于整(zheng)流器所有的輸(shū)出電流都要經(jing)過整流元件，因(yīn)此，可以說是整(zheng)流器的心髒。整(zhěng)流元件分為矽(xi)整流元件和可(kě)控矽🔞整流元件(jian)二種。鍍鉻整流(liu)器主要使用矽(xi)整流元件。雖然(ran)可控矽技術已(yǐ)有了長足的發(fa)展，且在電鍍上(shàng)✍️應用也日趨增(zēng)多，但筆者🌈還是(shì)推薦使用矽整(zheng)流器。其原因主(zhu)要是波形問題(tí)。可控矽整流是(shì)采用控制🌈整流(liú)元件導通時🌈間(jiān)與截止時間長(zhǎng)短來控制電流(liu)的📐。整流器滿負(fu)荷使用時波形(xing)好。但輸出電流(liú)較小時電流波(bō)形變差。電流越(yue)小，波👨‍❤️‍👨形越差。而(ér)矽整🏒流器㊙️輸出(chu)電流大小對波(bō)形幾乎無影響(xiang)。

　　1.2 高頻開關整流(liú)器，也叫開關電(dian)源

　　一種新型電(diàn)鍍電源設備-高(gāo)頻開關電源。它(ta)兼有矽整流器(qì)的✂️波形平滑性(xìng)優點及可控矽(xī)整流器的調壓(ya)方便的優點，電(diàn)流效率最高(可(ke)達90%以上)，體積最(zuì)小，是大有前途(tú)的整流器。制造(zào)技術已解❄️決了(le)功率問題，數千(qian)安培至上萬安(ān)培的大功率開(kai)關電源已進入(ru)生産實用階段(duàn)。

　　它将交流電網(wang)經EMI防電磁幹擾(rao)線路濾波器，直(zhi)接整流✨、濾波，經(jīng)變換器将直流(liú)電壓變換成數(shu)十或數百kHz的高(gāo)頻方✌️波，經高頻(pin)變壓器隔離、降(jiàng)壓，再經高頻濾(lǜ)波輸出直流電(diàn)🌂壓。經取樣、比較(jiao)、放大及☁️控制、驅(qū)動電路，控制變(bian)換器中功率管(guan)的占空比，得到(dào)📱穩定的輸出電(diàn)壓(或輸⭕出電流(liú))。

　　高頻開關整流(liu)器的調整管工(gong)作在開關狀态(tai)，功率損耗小，效(xiào)⛷️率可達到75%~90%，體積(ji)小、重量輕，而且(qiě)精度、紋波✌️系數(shu)均優于矽整流(liu)器，在全輸出範(fàn)圍内都能達到(dao)生産所要求的(de)精度。它🤞具有自(zi)我保護能力，可(ke)以在🏃帶載的情(qing)❤️況下任意🏃🏻啟停(tíng)。它能極方便的(de)同計算機進行(hang)連接，給自動化(hua)生産中帶來了(le)極大的方便，在(zài)PCB電鍍行業中得(de)到廣泛的應用(yong)。

　　電鍍用高頻開(kai)關整流器的主(zhu)變換結構有正(zheng)激式、半橋式、全(quán)✌️橋式等，其中既(jì)有脈寬調制(PWM)的(de)“硬開關”電路，又(yòu)🏃🏻‍♂️有熱門的移相(xiàng)控制“軟開關”電(dian)源電路。

　　脈寬調(diao)制(PWM)高頻開關整(zheng)流器，工作頻率(lü)大都低于50 kHz，采用(yong)電壓或電流反(fan)饋控制。它是通(tong)過中斷功率通(tōng)量和調節占⛹🏻‍♀️空(kong)比方法，改變驅(qu)動電壓脈沖寬(kuān)度來調整輸出(chu)電流，使🚶‍♀️器件工(gong)作在“硬開關”狀(zhuàng)🌈态，即強迫導♌通(tōng)(電壓不🏃🏻為零時(shí))或強迫關斷🚩(電(dian)流不為零時)，使(shǐ)開關功率管開(kai)關期間同時存(cun)在高壓與大電(dian)流的交叉，因此(ci)開關🐅損耗大，尖(jiān)峰幹擾強。變壓(yā)器漏感與大電(diàn)流變化率激起(qǐ)的高壓尖峰，不(bu)僅易損壞功率(lü)管，還😍産生明顯(xiǎn)的電磁輻射，降(jiang)低了可靠性和(he)電源效率。

　　開關(guan)電源其頻率已(yǐ)達音頻，通過濾(lǜ)波實現低紋波(bo)輸出更為簡便(bian)易行。而且穩流(liú)、穩壓等功能更(geng)易實現。

　　1.3 脈沖電(diàn)源設備

　　随着電(dian)力電子科學技(ji)術的發展，電鍍(dù)整流器正在由(yóu)單一功能向多(duo)功能發展。由于(yu)脈沖電源主要(yao)是由嵌入式單(dān)片計算機等進(jin)行控制，因此，除(chú)實現脈☀️沖輸出(chū)之外，一般具備(bèi)多種控制功能(neng)。

　　1.3.1.自動穩流穩壓(ya)。傳統矽整流器(qì)電流或電壓無(wu)法自🧑🏾‍🤝‍🧑🏼動穩定，随(suí)電網電壓的波(bo)動而波動。而脈(mo)沖電源則擁有(yǒu)高精度的自動(dong)調節功能。如電(diàn)網三相電壓波(bō)動達上百伏時(shí)📐，脈沖電源輸出(chū)電壓可以幾乎(hū)不變。脈沖電源(yuán)的自動調🈲節功(gong)能一般具有二(er)種模式：

　　第一，恒(heng)電流限壓模式(shì)。當電鍍工藝參(cān)數，如零件面積(jī)、溫度🔅、濃✏️度、酸堿(jian)度等工藝條件(jiàn)發生改變時，常(cháng)規整流器電流(liú)會發生波動。而(ér)恒電流模式下(xià)，輸出電流自動(dong)🌈恒定在設定值(zhi)⛷️不發生改變。這(zhè)對需精确計算(suàn)硬鉻厚度情況(kuàng)下是很有用的(de)。采用恒流模式(shi)時的限壓功能(néng)🛀🏻目的是保護設(shè)備不被燒壞。

　　第(dì)二，恒電壓限流(liu)模式。當電鍍工(gōng)藝參數發生改(gai)變時，輸出電壓(yā)自動恒定在設(shè)定值不發生改(gai)變。這種模式✍️硬(ying)鉻電鍍不常⁉️使(shǐ)用，但對于鋁氧(yǎng)化着色則大有(yǒu)作用。

　　1.3.2 多段式運(yun)行模式。鋁陽極(jí)氧化或硬鉻電(diàn)鍍時，往往需要(yào)進行反向電解(jie)、大電流沖擊、階(jiē)梯送電等操作(zuo)。傳統電源隻能(néng)💜靠手工實現。而(er)具有多段式運(yun)行模式的脈沖(chong)電源則隻需提(tí)前設定，生産時(shi)可自動按順序(xù)進行自動調節(jiē)📧。這一功能對硬(yìng)鉻電㊙️鍍是非常(chang)有用的。國産脈(mò)沖電源已達到(dào)三段式運行，每(měi)一段時間可在(zai)0～255秒内調節設定(dìng)。

　　1.3.3 雙向脈沖功能(neng)。正負脈沖頻率(lü)、占空比、正反向(xiang)輸出☔時間均可(kě)獨立調節，使用(yong)靈活、方便。配合(hé)硬鉻電鍍工藝(yi)，可獲‼️得不同物(wu)理性能的鍍層(ceng)。

　　1.3.4 直流疊加功能(néng)。輸出正反向脈(mò)沖電流的同時(shí)，由同一台💰電源(yuan)疊加輸出一純(chun)直流成分，更拓(tuò)寬了脈沖電源(yuan)的使用範❄️圍及(jí)用途。

　　近幾年來(lái)，國産多功能脈(mo)沖電源技術已(yi)趨于成熟，其🌈中(zhong)🐆脈沖👈波形垂直(zhí)程度，波形平穩(wěn)程度、穩定性、抗(kàng)幹擾性等🌈指标(biao)達到👣甚至超過(guò)了國外水平。

　　直(zhí)流電源波形對(duì)電鍍質量有突(tū)出的影響，例如(rú)：高頻率定💯脈寬(kuan)高頻穩壓/穩流(liu)脈沖電源電鍍(du)時會産🚶‍♀️生特殊(shu)效應，這也是普(pu)通💞直流電源電(diàn)鍍無法達到的(de)效果，有些現象(xiàng)還不能用常規(guī)電化🈲學理論來(lai)加以解釋。而直(zhi)流波形對電鍍(dù)沉積的影響還(hái)難以從🏒理論上(shang)進行預測，隻能(neng)通✉️過大量的試(shì)驗來作相對⭕比(bǐ)較，篩選出适宜(yí)的波形。

　　近幾年(nian)來新出現的零(líng)電壓轉換(zvT)和零(líng)電流轉換(ZCT)技術(shù)，或❌者✉️稱🌈“軟🏃‍♂️開關(guan)”技術，綜合了PWM 開(kai)關與諧振變換(huan)技術兩者的優(you)點：既有脈沖方(fāng)波高效傳遞功(gong)率和恒頻控制(zhi)便于優🌏化參數(shu)☁️，又有諧振技術(shu)的低損耗和零(ling)電壓轉換的特(tè)點。這種“零開關(guān)”技術充分利用(yong)變🤞壓器的漏感(gǎn)于功率管的輸(shū)出結電容之間(jiān)的諧振，産生滿(man)足零❓電🌐壓導通(tong)和零電流截止(zhi)的條件，在開關(guān)管導通🍓時電壓(ya)為零，截止時流(liú)經開關管的電(diàn)流為零。因此大(da)大減少了功率(lǜ)管的開關電壓(yā)、電流應力和尖(jiān)刺幹擾，降低了(le)功耗，開關效率(lǜ)明顯提🏃🏻高。

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