低低纹波电镀整流电源

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1、超低低紋波電鍍整流電源1前言電鍍產品的品質除了與電鍍工藝、添加劑、工人操作水準等有關外，還與電鍍設備有相當重要關係。最基本的電鍍設備----直流電源，其整流方式與直流脈動大小對某些鍍種有著十分重要的影響。直流電源波形對電鍍品質有突出的影響，例如：中高頻率的脈衝電鍍會產生特殊效應，這也是普通直流電源電鍍無法達到的效果，有些現象還不能用常規電化學理論來加以解釋。而直流波形對電鍍沉積的影響目前還難以從理論上進行預測，只能通過大量的試驗來作相對比較，篩選出適宜的波形。本文僅就超低紋波係數整流電源在電鍍行業中的應用所取得的一些經驗和教訓加以介紹，

2、以期讓電鍍界同仁在選擇整流電源、解決電鍍故障、提高電鍍品質方面引起足夠重視。2低紋波整流電源從三相四線交流供電通過各種整流器獲得的是脈動直流電，不是純直流，或多或少地含有交流成分。為了比較脈動成份的多少，可用紋波係數來表示，其含義為交流成份在直流成分中占的百分比，其數值越小，交流成份越少，越接近純直流。目前，低紋波係數整流電源中輸出紋波係數的大小尚無統一規定，一般認為紋波係數小於5%的整流電源可稱為低紋波電源。3獲得低紋波的途徑整流器輸出直流的紋波大小與整流程式有關，而要獲得低紋波輸出，則必須採用濾波或其他特殊措施。3．1普通矽整流器採

3、用調壓器調壓，50~60Hz工頻變壓器降壓的普通矽整流器，其紋波係數都較大，其由大到小的次序為：單向半波整流﹥單相全波（雙半波或橋式）整流﹥三相半波整流﹥三相全波橋式整流或帶平衡電抗器的六相雙反星形整流。矽整流器一般未採用濾波措施，除用調壓器調壓帶平衡電抗器的六相雙反星形矽整流器外，大都不可能獲得低紋波直流。因此，普通矽整流器不太可能實現自動控制，且穩定性差，電鍍品質很難控制和提高。PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.pdffactory.com3．2普通可控矽整流器利用改變可控矽管導通

4、角來調整輸出平均直流大小的普通可控矽整流器，可控矽管輸出的是間斷脈衝波，其紋波係數的影響因素較多：（1）可控矽的導通角越小，紋波越大；當可控矽全導通時，輸出波形與矽整流器相同。換言之，整流器的負荷率越低（大馬拉小車），其輸出紋波係數越大。（2）整流方式影響輸出紋波，其規律與矽整流器一致，而相同整流方式的可控矽整流器比矽整流器紋波要大。（3）整流相數越多，紋波係數越小。為此，便出現了不少十二相整流的可控矽整流器，相對紋波係數就越小。3．3濾波利用電容、電感貯能元件進行濾波，是將脈動直流轉變為較為平滑的直流的常用措施。電容濾波，對工頻整流只

5、適合於非常小功率的整流電源。例如輸出10A的單相全波整流器，要達到低紋波輸出，其濾波電容要達0.1F以上。隨著頻率的提高，所需電容量減小。高頻開關電源其頻率已達音頻，因而易採用電容濾波實現低紋波輸出。具有穩流穩壓功能的高頻開關電源，其輸出紋波都較小，但有一類高頻開關電源其調壓方式類似可控矽整流器，不具穩流功能，其紋波則大。採用三相五柱芯六相或十二相整流的可控矽整流器，再採用電感（平波電抗器）濾波，也能獲得低紋波或超低紋波輸出。與穩流穩壓的高頻開關電源相比，也具有一定的優越性。例如：不採用積木式並聯輸出即可製成大功率整流器，對元器件的要求

6、相對較低，控制線路較為簡單，維護維修較易，相對售價較低，因而也受到人們的歡迎。3．4特殊措施當生產工藝需要低紋波直流輸出時，相應試驗（例如赫爾槽試驗）用電源，也應當採用低紋波直流電源。大容量電容濾波，在開機瞬間，由於電容充電量大，會產生很大的浪湧電流，易損壞整流元件。對於工藝試驗而又要求低紋波輸出的單相小整流器，可採用特殊方法來獲得低紋波直流輸出。例如：（1）採用電容電感的π形濾波，但體積與重量較大；（2）採用適量電容濾波，用普通雙極性大功率三極管，利用直流負反饋環節獲得低紋波輸出；（3）電容濾波後利用具有恆流特性的低壓大功率場效應管（

7、VMOS管）調整直流輸PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.pdffactory.com出，此法較為廉價且簡單。4採用低紋波電源的電鍍工藝4．1鍍鉻鍍鉻必須採用低紋波直流電源，否則光亮範圍窄，鍍層易發花、發灰，這一點已為不少人認同，但實踐中仍有因對其認識不足，往往由於紋波係數過大影響套鉻品質而束手無策的事時有發生。例1某廠小件鍍裝飾鉻，複蓋能力非常差，反復調整鍍液中硫酸與鉻酐的比值，仍無效。經現場查驗，採用1000A老式可控矽整流器且平均電流僅200A左右，負荷率很低，顯然輸出紋波係數太大

8、。為驗證系電源問題，現場在電流電路中串接一隻大功率調壓器線包作電感濾波，在輸出電壓低時，幾乎無直流輸出。臨時換接一台雙反星形輸出的矽整流器，套鉻即轉為正常。例2某廠鍍鉻上午生產正常，下午即出現裝飾鉻局部發灰