【毕业论文】高频脉冲电镀电源设计论文简介

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1、兰州理工大学毕业设计（论文）简介基于PIC单片机的电镀脉冲电源设计电气工程及其自动化09230418温少祥指导教师：王兴贵教授孙晓静高工摘要脉冲电镀实际上是一种通断直流电镀。脉冲电镀过程中，当电流导通时，脉冲(峰值)电流相当于普通直流电流的几倍甚至几十倍，正是这个瞬时高电流密度使金属离子在极高的过电位下还原，从而使沉积层晶粒变细;当电流关断时，阴极区附近放电离子又恢复到初始浓度，浓差极化消除，这利于下一个脉冲周期继续使用高的脉冲(峰值)电流密度，同时关断期内还伴有对沉积层有利的重结晶、吸脱附等现象。这样的过程同期性地贯穿整个电镀过程的始末，其中所包含的机理构成了脉冲电镀的最基本原理。本设计采

2、用pic单片机对脉冲进行控制，实践证明，脉冲电镀在细化结晶、改善镀层物理化学性能、节约贵金属等方面比传统的直流电镀有着不可比拟的优越性。关键词：电镀；脉冲电源；PIC单片机AbstractPulseelectroplatingisactuallyanon-offDCplating.Pulseelectroplatingprocess,whenthecurrentisswitchedon,thepulse(peak)severaltimesthecurrentequivalenttoanordinaryDCcurrentorevenseveraltimes,itistheinstantaneo

3、ushighcurrentdensityofmetalionsreductioninpotentialhigh,sothegrainbecamefine;whenthecurrentisturnedoff,thecathodeareanearthedischargeionandreturntotheinitialconcentration,theconcentrationpolarizationiseliminated,thebeneficialcyclepulsenexttocontinuetousethehighpulsecurrentdensity(peak),atthesametim

4、eturn-offperiodaccompaniedbyrecrystallization,favorabletothedepositionlayerdesorptionphenomena.Thisprocesssynchronizationthroughoutthewholeplatingprocessfrombeginningtoend,themechanismofwhichcontainconstitutethemostbasicprincipleofpulseplating.ThisdesignusesPICmicrocontrollercontrolofpulse,practice

5、hasproved,pulseelectroplatinginrefiningcrystallization,improvethephysicalandchemicalproperties,suchascoatingsavepreciousmetalthantraditionalDCplatinghastheincomparablesuperiority.Keywords:Plating;Pulsepower;PICmicrocontroller一、脉冲电镀电源概述（一）什么是脉冲电镀脉冲电镀所依据的电化学原理，主要是利用脉冲电压或脉冲电流的张弛(间隙工作)，增强阴极的活性极化和降低阴极的浓

6、差极化，从而有效地改善镀层的物理化学特性。在脉冲电镀过程中，电流导通时，接近阴极的金属离子充分地被沉积，而电流关断时，阴极周围的放电离子又恢复到初始浓度。脉冲电镀时的导通电流密度，远远大于直流电源电镀时的电流密度，这将使金属离子处在直流电镀实现不了的极高过电位下电沉积，其结果不仅能改善镀层的物理化学特性，而且还能降低析出电位较负金。（二）脉冲电镀的优点脉冲电镀与直流电镀相比，概括起来有以下几个优点：1.镀层孔隙率低，致密性好，抗蚀性高，以方波输出脉冲电源电镀为例，由于脉冲电源输出为间歇性矩形方波，在脉冲导通期间，金属离子在工件表面沉积的晶粒在镀液中溶解，使得工件表面沉积的晶粒细化，镀层致密，

7、大大降低了镀层的孔隙率。实践表明，装饰业和电子业，用脉冲电源电镀贵金属，可以用较薄的镀层获得较为理想的镀层表面。2.镀层应力低，成分稳定，深镀能力强。结品细化，改善与提高镀层的均镀能力:脉冲电镀时，山于脉冲瞬间阴极表而上具有很高的电流密度。如镀金时瞬间电流密度可比平均电流密度左(1012)倍。这就使品核形成的速度大于晶核成长的速度。脉冲镀层的品粒般为0.5微米左右，而直流镀层的晶粒大于1微米，另外脉冲电镀电流