電鍍整流器分(fen)類有哪些?-河北(bei)咸阳昌干金属(shu)制造有限公司(si)(4G网站)
常見問題(tí)

2025/12/16 16:38

電鍍整流(liú)器分類有哪些(xie)?

  電鍍屬于電解(jie)加工過程。不言(yan)而喻,電源的性(xìng)能、類💋型、特征等(děng)因素必将對電(diàn)鍍工藝過程産(chan)生重要影響。特(tè)别是在現代電(dian)💞鍍技術飛速發(fa)展的今天,電鍍(du)🏃🏻‍♂️電源更🔴具有重(zhòng)要地位。因此,了(le)解電鍍☂️電源對(duì)電鍍⛹🏻‍♀️工藝過程(chéng)❤️的影響很有必(bì)要。

  1 整流器的基(jī)本原理及類型(xing)

  1.1 傳統矽整流器(qi)

  矽整流器使用(yòng)曆史長,技術成(cheng)熟,是整流器主(zhǔ)流産品。

  1.1.1 整流電(dian)路。工業生産中(zhong)一般采用三相(xiang)調壓器調壓,50Hz三(san)相工頻🏃‍♂️變❓壓器(qi)降壓的普通矽(xī)整流器。各種整(zhěng)流電路獲得的(de)均是脈動直流(liú)電,不是純直流(liu),或多或少地含(hán)⁉️有交流㊙️成分。為(wéi)了比較脈動成(cheng)份的多少,可用(yòng)紋波系數來表(biao)示🛀🏻,其含義為交(jiāo)流成份在直流(liu)成分中占的百(bǎi)分比,其數值💃🏻越(yue)小,交流成份越(yuè)少,越接近純直(zhi)流。

  各種整流電(dian)路的波動系數(shu)不同。其由大到(dào)小的次🆚序為:三(sān)⭐相半波整流、三(sān)相全波橋式整(zheng)流或帶平衡電(diàn)抗器的六相雙(shuang)反星形🍓整流。其(qí)中後者工作時(shi)整流元件并聯(lián)導通,波形最為(wéi)平滑,整流效率(lǜ)較高,工作也較(jiào)為可靠,時最☔為(wéi)常用的💰一種。

  為(wéi)了獲得低紋波(bo)輸出,則必須采(cai)用濾波或其它(tā)特殊措施。利💔用(yong)電容、電感貯能(néng)元件進行濾波(bo),是将脈動直流(liú)轉變為較為平(ping)滑的直流的常(cháng)用措施。但實際(ji)生産中,除試💁驗(yàn)用的小型整流(liu)器之外,工業生(shēng)産基本上不進(jìn)行濾波。特殊情(qíng)況可使用大電(dian)感。電容在低電(diàn)壓、大電流情況(kuàng)下不适用于濾(lü)❓波。電容濾波,對(dui)工頻整流📱隻适(shì)合于非常小功(gōng)率的整流電源(yuan)。例如輸出10A的單(dān)相全波整流👄器(qì),要達到低紋波(bo)輸出,其濾波電(dian)容要達0.1F以上。随(suí)着頻率的提高(gāo),所需電容量減(jian)小。

  可控矽利用(yong)改變可控矽管(guǎn)導通角來調整(zheng)輸出平❤️均直流(liú)大小的普通可(kě)控矽整流器,可(ke)控矽管輸出的(de)是間斷脈沖波(bo),其紋波系數的(de)受導通角控制(zhi),輸🚩出紋波系數(shu)大于普通☂️矽整(zheng)流電路。特别是(shi)在使用🔞電流低(di)于額定電流較(jiao)大的情況下,輸(shū)出波形脈動系(xi)數更大。

  它采用(yòng)工頻變壓器将(jiāng)交流輸入電壓(ya)轉變為較低🏒(IOV~20V)交(jiāo)流電壓,再📧通過(guò)可控矽進行整(zheng)流和調壓。控制(zhi)機理是☁️通過控(kong)制💔電路對可控(kòng)矽的導通角進(jin)行控制來實現(xiàn)🔞輸出電壓和電(dian)流的調節。此種(zhǒng)🥵電源的缺點是(shì)體積大、重量重(zhong)、噪音大、耗電大(dà)、波紋大。随着生(sheng)産工藝對鍍層(céng)質量及自動控(kòng)制的要求越來(lái)越高,以及人們(men)對節🔱能及環保(bao)意識的增強,在(zài)PCB電鍍中已逐漸(jian)淘汰。它主要使(shǐ)用在電流較大(da)的工業電鍍上(shàng)。

  1.1.2.整流元件類型(xing)

  整流元件即通(tōng)常所說的二極(ji)管。由于整流器(qi)所有的輸出電(dian)流都要經過整(zheng)流元件,因此,可(ke)以說是整流器(qi)的心髒。整流元(yuán)❓件分為矽整流(liú)元件和可控矽(xī)整流元件二種(zhǒng)。鍍鉻整🌈流器主(zhǔ)要使用🈲矽整流(liu)元件。雖然可控(kòng)🛀🏻矽技術已有了(le)長足的發展,且(qiě)在電鍍上應用(yòng)也日趨增多,但(dan)筆者還是推薦(jian)使用矽整流器(qì)。其原因主要是(shi)波形問題。可控(kòng)矽整流是采用(yong)控制整流元件(jiàn)導通時間與截(jie)🛀🏻止時間長🧡短來(lai)控制電流的。整(zheng)流器滿負荷使(shi)用時波形好。但(dan)輸㊙️出電流較小(xiǎo)時電流波形變(biàn)差。電流越小,波(bo)👌形越差。而矽整(zheng)流器📱輸出電流(liu)大小對🔞波形幾(jǐ)😄乎無影響。

  1.2 高頻(pín)開關整流器,也(yě)叫開關電源

  一(yī)種新型電鍍電(diàn)源設備-高頻開(kāi)關電源。它兼有(yǒu)矽😄整流器的波(bō)形平滑性優點(dian)及可控矽整流(liu)器的調🔞壓方便(biàn)的優點,電流效(xiao)率最高(可達90%以(yǐ)上),體積最小,是(shi)大有前途的❤️整(zhěng)流器。制造技術(shù)已解🏃決了功率(lü)問題,數千安培(pei)至上萬安培的(de)大功率開關電(dian)源已進入生産(chǎn)實用階段。

  它将(jiang)交流電網經EMI防(fang)電磁幹擾線路(lu)濾波器,直接整(zheng)流、濾波,經🍓變換(huàn)器将直流電壓(yā)變換成數十或(huo)數百👅kHz的高頻方(fang)波,經高頻變壓(yā)器隔離、降壓,再(zài)經高頻濾波輸(shu)出直流電壓。經(jīng)取樣、比較、放大(dà)及控制、驅動電(diàn)路,控制變換器(qi)中功率管的占(zhàn)㊙️空比,得到穩定(ding)的輸出電壓(或(huo)輸🌂出電流)。

  高頻(pín)開關整流器的(de)調整管工作在(zài)開關狀态,功率(lü)損耗小,效率可(ke)達到75%~90%,體積小、重(zhong)量輕,而且精度(du)、紋波💛系數均優(yōu)于矽整流器,在(zài)全輸出範圍内(nèi)都能達到生産(chan)所要求的精度(dù)。它🍉具有自✌️我保(bao)護能力,可以在(zài)帶載的情況下(xia)任意啟停。它能(neng)極方便的同計(ji)算機進行連接(jiē),給自動化生産(chǎn)中帶來了極大(dà)的方便,在PCB電鍍(du)行業中得到廣(guǎng)泛的應用。

  電鍍(dù)用高頻開關整(zhěng)流器的主變換(huàn)結構有正激式(shì)、半橋式🚶、全橋式(shì)等,其中既有脈(mo)寬調制(PWM)的“硬開(kai)關”電㊙️路,又有熱(re)門的移相控制(zhì)“軟開關”電源電(diàn)路。

  脈寬調制(PWM)高(gāo)頻開關整流器(qi),工作頻率大都(dou)低于50 kHz,采用電壓(ya)或電流反饋控(kòng)制。它是通過中(zhong)斷功率通量和(hé)調節占空比方(fāng)法,改變驅動電(diàn)壓脈沖寬度來(lai)調🔴整輸出電流(liu),使器件工作在(zai)“硬開關”狀态,即(ji)強迫導通(電壓(ya)不👄為零時)或強(qiáng)迫關斷(電流不(bu)為零時),使開🤩關(guān)功率管開關期(qi)間同時存在高(gāo)壓與大電流的(de)交叉,因此開關(guan)損耗大,尖峰幹(gàn)擾🐉強。變壓器漏(lou)感與大電流變(bian)化率激起的高(gao)壓尖峰,不僅易(yì)損壞功率管,還(hái)🏃産生明顯的電(dian)磁輻射,降低了(le)可靠🐕性和電源(yuán)效率。

  開關電源(yuan)其頻率已達音(yin)頻,通過濾波實(shi)現低紋波🛀輸出(chū)更為簡👌便易行(háng)。而且穩流、穩壓(ya)等功能更易實(shi)現。

  1.3 脈沖電源設(she)備

  随着電力電(dian)子科學技術的(de)發展,電鍍整流(liu)器正在由♋單一(yī)功能向多功能(neng)發展。由于脈沖(chong)電源主要是🥵由(yóu)嵌入式單片🌈計(ji)算機等進行控(kòng)制,因此,除實現(xian)脈🥵沖輸出之外(wài),一般具備多種(zhong)控制功能。

  1.3.1.自動(dòng)穩流穩壓。傳統(tǒng)矽整流器電流(liu)或電壓無法自(zì)動👅穩定,随電網(wang)電壓的波動而(er)波動。而脈沖電(dian)源則擁有高精(jing)度的自動調節(jiē)功能。如電網三(san)相電壓波動達(da)上百伏時☁️,脈沖(chòng)電源輸出電壓(yā)可以幾乎不變(bian)。脈沖電源的自(zì)動調🈲節功能一(yi)般具有二種模(mó)式:

  第一,恒電流(liu)限壓模式。當電(diàn)鍍工藝參數,如(rú)零件面積、溫度(dù)🛀、濃度、酸堿度等(děng)工藝條件發生(shēng)改變時,常規整(zheng)流器電💜流會發(fa)生波動。而恒電(diàn)流模式下,輸出(chū)電流自動恒定(dìng)在設定值不發(fā)生改變。這對需(xu)精确計算硬鉻(ge)厚度情況下💃🏻是(shì)很有用的。采用(yòng)恒流模式時的(de)限壓功能目的(de)是保護設備不(bu)被燒壞。

  第二,恒(heng)電壓限流模式(shì)。當電鍍工藝參(can)數發生改變時(shi),輸🔞出電壓自動(dòng)恒定在設定值(zhí)不發生改變。這(zhè)種模式硬鉻電(dian)鍍不常使用,但(dan)對于鋁氧化着(zhe)色則大🌈有作用(yòng)。

  1.3.2 多段式運行模(mó)式。鋁陽極氧化(hua)或硬鉻電鍍時(shí),往往需要進行(hang)反🤩向電解、大電(dian)流沖擊、階梯送(sòng)電等操作。傳統(tǒng)電源隻能靠手(shou)工實現。而具有(you)多段式運行模(mó)🔱式的脈沖電源(yuán)則隻需提前設(she)🌈定,生産時可自(zi)動按順序進行(háng)自動調節。這一(yi)功能對硬鉻電(diàn)鍍是非常💯有用(yòng)的。國産脈沖電(diàn)源已達到三段(duàn)式🥰運行,每一段(duan)時間可在0~255秒内(nei)調節設定。

  1.3.3 雙向(xiang)脈沖功能。正負(fu)脈沖頻率、占空(kōng)比、正反向輸出(chu)時間💁均可獨立(li)調節,使用靈活(huó)、方便。配合硬鉻(ge)電鍍🤩工藝,可獲(huò)🈚得不同物🎯理性(xing)能的鍍層。

  1.3.4 直流(liu)疊加功能。輸出(chu)正反向脈沖電(dian)流的同時,由同(tóng)一台電源疊加(jiā)輸出一純直流(liú)成分,更拓寬了(le)脈沖電源的使(shǐ)用範圍及❄️用途(tu)。

  近幾年來,國産(chan)多功能脈沖電(diàn)源技術已趨于(yu)成熟,其中脈⭕沖(chòng)波📧形垂直程度(dù),波形平穩程度(dù)、穩定性、抗幹擾(rao)性等👉指标🐅達到(dào)甚至超過了國(guo)外水平。

  直流電(dian)源波形對電鍍(dù)質量有突出的(de)影響,例如:高頻(pin)率定脈寬高頻(pín)穩壓/穩流脈沖(chong)電源電鍍時會(hui)産生特殊效應(yīng),這也是普通直(zhí)流電源電鍍無(wú)法達到的效果(guǒ)💰,有些現象還不(bu)🈲能用常規電化(hua)學理論來加以(yi)解釋。而直流波(bō)形對電鍍沉💋積(jī)的影響還難以(yi)從🚩理論上進行(hang)預測,隻能通👅過(guo)大量的試驗來(lai)作相對比較,篩(shai)選出适💃🏻宜的波(bō)形。

  近幾年來新(xīn)出現的零電壓(ya)轉換(zvT)和零電流(liu)轉換(ZCT)技術,或💞者(zhe)👈稱🌈“軟開關”技術(shù),綜合了PWM 開關與(yu)諧振變換技術(shù)兩🛀🏻者的🐪優點:既(jì)有✍️脈沖方波高(gao)效傳遞功率和(hé)恒❌頻控制便于(yu)優♍化參數㊙️,又有(yǒu)諧振技術的低(di)損耗和零電壓(yā)轉換的特點。這(zhe)種“零開關”技術(shù)充分利用變🌏壓(ya)器的漏感于功(gong)率管的輸出結(jie)電容之間的諧(xié)振,産生滿足零(ling)電壓導通和零(líng)電流截止的條(tiáo)件☎️,在開🔞關管導(dǎo)通時電壓為零(ling),截止時流經開(kai)關管的電流為(wéi)零。因此大大減(jian)少✨了功率管的(de)開關😄電壓、電流(liu)應力和尖刺幹(gàn)擾,降低了功耗(hao),開🈲關效率明顯(xian)提💘高。

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