雙極性脈沖電鍍電源的研制.pdf

1、電鍍商品在我們日常生活中應用廣泛。近年來應市場發(fā)展的要求，人們對電鍍商品的整體外觀、鍍層質量、光澤度、均勻性等方面均有了更高的要求。電源是電鍍過程中能量的提供者，屬于低壓大電流設備，電鍍時要求電源操作簡單，可以承受輸入端各種條件的突變以及輸出端過載、短路等問題的沖擊。長期以來在電鍍行業(yè)普遍使用的是直流電鍍電源，隨著人們對電鍍越來越高的要求出現(xiàn)了脈沖電鍍電源。
　　脈沖電鍍相對于直流電鍍有很多優(yōu)異性能。脈沖電鍍鍍件質量高、鍍層薄、生

2、產(chǎn)效率高、細化了結晶，通過調整輸出電壓的頻率、占空比等參數(shù)改變了金屬離子的電沉積過程，進而改善了鍍層的物理化學性能，同時節(jié)約了貴金屬。本論文詳細闡述了脈沖電鍍的工作原理，在此基礎上提出了研制雙極性脈沖電鍍電源，深入討論了電源主電路的設計以及控制部分的軟、硬件設計方案。
　　本文設計的主電路包括三相整流電路部分、DC/DC變換器部分以及脈沖輸出部分。三相整流采用不可控整流的方式；為了輸出正負雙極性脈沖，設計了兩個輸出分別為正負低電壓

3、大電流的DC/DC變換器，其中采用以IGBT為大功率電子器件的改進型移相全橋ZVS PWM DC/DC斬波器，實現(xiàn)了IGBT的軟關斷，降低了電路損耗。選擇了EE130磁芯并按照參數(shù)計算的結果繞制了變壓器。對變壓器輸出的低壓大電流信號采用全波整流，選擇肖特基二極管作為整流器件可以達到整流的目的，為了進一步降低電路損耗、提高效率，提出了采用同步整流的方式；脈沖輸出部分利用兩組通態(tài)電阻很低可以允許大電流流過的MOSFET管作為開關器件，控制其

4、分別通斷產(chǎn)生正負脈沖。
　　對DC/DC斬波器的控制采用以UC3875為核心的移相控制，同時設計了IGBT的驅動電路。單片機控制系統(tǒng)以C8051F020為控制核心，主要負責電路輸出電壓電流的顯示、輸出脈沖的參數(shù)設置和顯示以及控制大功率電子開關形成雙極性脈沖。
　　針對電鍍電源工作環(huán)境以及電路的運行狀態(tài)，還設計了一些保護電路，比如過流保護，過壓保護，過熱保護等，同時提出了一些軟、硬件的抗干擾措施，采用風冷的方式進行電源的散熱以