系统分析电镀整流器的原理应用技术

电镀整流器技术应用技术简述

前言：电镀整流器产品以优质进口IGBT作为主功率器件，以超微晶(又称纳米晶)软磁合金材料为主变压器铁芯,主控制系统采用了多环控制技术,结构上采取了防盐雾酸化措施。电源产品结构合理，可靠性强。该电源以其体积小、重量轻、高效率、高可靠的优越性能成为可控硅电源的更新换代产品。适用于实验、氧化、电解、镀锌、镀镍、镀锡、镀铬、光电、冶炼、化成、腐蚀等各种精密表面处理场所

电镀在整流器在应用技术中的应用分类

1.可控硅电源(俗称硅整流)

它采用工频变压器将交流输入电压转变为较低(IOV～20V)交流电压，再通过可控硅进行整流和调压。控制机理是通过控制电路对可控硅的导通角进行控制来实现输出电压和电流的调节。此种电源的缺点是体积大、重量重、噪音大、耗电大、波纹大。随着生产工艺对镀层质量及自动控制的要求越来越高，以及近年来人们对节能及环保意识的增强，在PCB电镀中已逐渐淘汰。它主要使用在电流较大的工业电镀上。

2.高频开关整流器(亦称开关电源)

它将交流电网经EMI防电磁干扰线路滤波器，直接整流、滤波，经变换器将直流电压变换成数十或数百kHz的高频方波，经高频变压器隔离、降压，再经高频滤波输出直流电压。经取样、比较、放大及控制、驱动电路，控制变换器中功率管的占空比，得到稳定的输出电压(或输出电流)。

高频开关整流器的调整管工作在开关状态，功率损耗小，效率可达到75%~90%，体积小、重量轻，而且精度、纹波系数均优于硅整流器，在全输出范围内都能达到生产所要求的精度。它具有自我保护能力，可以在带载的情况下任意启停。它能极方便的同计算机进行连接，给自动化生产中带来了极大的方便，在PCB电镀行业中得到广泛的应用。

电镀用高频开关整流器的主变换结构有正激式、半桥式、全桥式等，其中既有脉宽调制(PWM)的“硬开关”电路，又有热门的移相控制“软开关”电源电路。

脉宽调制(PWM)高频开关整流器，工作频率大都低于50 kHz，采用电压或电流反馈控制。它是通过中断功率通量和调节占空比方法，改变驱动电压脉冲宽度来调整输出电流，使器件工作在“硬开关”状态，即强迫导通(电压不为零时)或强迫关断(电流不为零时)，使开关功率管开关期间同时存在高压与大电流的交叉，因此开关损耗大，尖峰干扰强。变压器漏感与大电流变化率激起的高压尖峰，不仅易损坏功率管，还产生明显的电磁辐射，降低了可靠性和电源效率。

近几年来新出现的零电压转换(zvT)和零电流转换(ZCT)技术，或者称“软开关”技术，综合了PWM 开关与谐振变换技术两者的优点：既有脉冲方波高效传递功率和恒频控制便于优化参数，又有谐振技术的低损耗和零电压转换的特点。这种“零开关”技术充分利用变压器的漏感于功率管的输出结电容之间的谐振，产生满足零电压导通和零电流截止的条件，在开关管导通时电压为零，截止时流经开关管的电流为零。因此大大减少了功率管的开关电压、电流应力和尖刺干扰，降低了功耗，开关效率明显提高。

电镀整流器特点

1、体积小、重量轻：体积与重量为可控硅电镀整流器的1/5-1/10，便于您规划、扩建、移动、维护和安装。

2、节能效果好：开关电源由于采用了高频变压器，转换效率大大提高，正常情况下较可控硅设备提高效率10%以上，负载率达70%以下时较可控硅设备提高效率30%以上。

3、输出稳定性高：由于系统反应速度快(微秒级)，对于网电及负载变化具有极强的适应性，输出精度可优于1%。开关电源的工作效率高、所以控制精度高，有利于提高产品质量。

4、输出波形易于调制：由于工作频率高，其输出波形调整相对处理成本较低，可以较方便的按照用户工艺要求改变输出波形。这样对于工作现场提高工效，改善加工产品质量有较强作用。

电镀整流器技术指标输入电压AC380V/AC220V输出特性恒流/恒压可转换 ( 0~额定值 )输出波形高频方波、直流及叠加波形调节精度≤1%效率≥89%功率因数≤90%保护方式过压、欠压、过热、过流冷却方式风冷或水冷可选配置PLC接口环境温度-20℃-45℃环境湿度≤80%绝缘等级B级防护等级IP20

电镀整流器应用特点

1、 降低孔隙率,晶核的形成速度大于成长速度,促使晶核细化。

2、 改善结合力,使钝化膜击穿,有利于基体与镀层之间牢固的结合。

3、 改善覆盖能力和分散能力,高的阴极负电位使普通电镀中钝化的部位也能沉积,减缓形态复杂零件的突出部位由于沉积离子过度消耗而带来的“烧焦”“树枝状”沉积的缺陷,对于获得一个给定特性镀层(如颜色、无孔隙等)的厚度可减少到原来1/3~1/2,节省原材料。

4、 降低镀层的内应力,改善晶格缺陷、杂质、空洞、瘤子等,容易得到无裂纹的镀层,减少添加剂。

5、 有利于获得成份稳定的合金镀层。

6、 改善阳极的溶解,不需阳极活化剂。

7、 改进镀层的机械物理性能,如提高密度降低表面电阻和体电阻,提高韧性、耐磨性、抗蚀性而且可以控制镀层硬度。

后续：　传统的电镀抑制副作用的产生、改善电流分布、调节液相传质过程、控制结晶取向显得毫无作用,面对络合剂和添加剂的研究成了电镀工艺研究的主要方向。纳米开关电源解决了传统电镀整流器存在的缺陷。