电镀用定脉宽开关电源和低纹波整流器电源

　　电镀产品的质量除了与电镀⼯艺、添加剂、⼯⼈操作⽔平等有关外，还与电镀设备有相当重要关系。最基本的电镀设备----电镀电源，其整流器⽅式与直流脉动⼤⼩对某些镀种有着⼗分重要的影响。

　　直流电源波形对电镀质量有突出的影响，例如：⾼频率定脉宽⾼频稳压/稳流脉冲电源电镀时会产⽣特殊效应，这也是普通直流电源电镀⽆法达到的效果，有些现象还不能⽤常规电化学理论来加以解释。⽽直流波形对电镀沉积的影响⽬前还难以从理论上进⾏预测，只能通过⼤量的试验来作相对⽐较，筛选出适宜的波形。

　　本⽂仅就定脉宽⾼频稳压/稳流脉冲电源和低纹波系数整流电源在电镀⾏业中的应⽤所取得的⼀些经验和教训加以介绍，以期让电镀界同仁在选择整流电源、解决电镀故障、提⾼电镀质量⽅⾯引起⾜够重视。　　2 低纹波整流电源

　　从三相四线交流供电通过各种整流器获得的是脉动直流电，不是纯直流，或多或少地含有交流成分。为了⽐较脉动成份的多少，可⽤纹波系数来表⽰，其含义为交流成份在直流成分中占的百分⽐，其数值越⼩，交流成份越少，越接近纯直流。　　⽬前，低纹波系数整流电源中输出纹波系数的⼤⼩尚⽆统⼀规定，⼀般认为纹波系数⼩于5%的整流电源可称为低纹波电源。

　　3 获得低纹波的途径

　　整流器输出直流的纹波⼤⼩与整流程式有关，⽽要获得低纹波输出，则必须采⽤滤波或其它特殊措施。　　3.1 普通硅整流器

　　采⽤调压器调压，50~60Hz⼯频变压器降压的普通硅整流器，其纹波系数都较⼤，其由⼤到⼩的次序为：单向半波整流﹥单相全波(双半波或桥式)整流﹥三相半波整流﹥三相全波桥式整流或带平衡电抗器的六相双反星形整流。

　　硅整流器⼀般未采⽤滤波措施，除⽤调压器调压带平衡电抗器的六相双反星形硅整流器外，⼤都不可能获得低纹波直流。因此，普通硅整流器不太可能实现⾃动控制，且稳定性差，电镀质量很难控制和提⾼。　　3.2 普通可控硅整流器

　　利⽤改变可控硅管导通⾓来调整输出平均直流⼤⼩的普通可控硅整流器，可控硅管输出的是间断脉冲波，其纹波系数的影响因素较多：

　　(1) 可控硅的导通⾓越⼩，纹波越⼤;当可控硅全导通时，输出波形与硅整流器相同。换⾔之，整流器的负荷率越低(⼤马拉⼩车)，其输出纹波系数越⼤。

　　(2) 整流⽅式影响输出纹波，其规律与硅整流器⼀致，⽽相同整流⽅式的可控硅整流器⽐硅整流器纹波要⼤。　　(3) 整流相数越多，纹波系数越⼩。为此，便出现了不少⼗⼆相整流的可控硅整流器，相对纹波系数就越⼩。　　3.3 滤波

　　利⽤电容、电感贮能元件进⾏滤波，是将脉动直流转变为较为平滑的直流的常⽤措施。

　　电容滤波，对⼯频整流只适合于⾮常⼩功率的整流电源。例如输出10A的单相全波整流器，要达到低纹波输出，其滤波电容要达0.1F以上。随着频率的提⾼，所需电容量减⼩。⾼频开关电源其频率已达⾳频，因⽽易采⽤电容滤波实现低纹波输出。具有稳流稳压功能的⾼频开关定脉宽稳压/稳流脉冲电源电源，其输出纹波都较⼩，但有⼀类⾼频开关电源其调压⽅式类似可控硅整流器，不具稳流功能，其纹波则⼤。

　　采⽤三相五柱芯六相或⼗⼆相整流的可控硅整流器，再采⽤电感(平波电抗器)滤波，也能获得低纹波或超低纹波输出。与稳流稳压的⾼频开关电源相⽐，也具有⼀定的优越性。例如：不采⽤积⽊式并联输出即可制成⼤功率整流器，对元器件的要求相对较低，控制线路较为简单，维护维修较易，相对售价较低，因⽽也受到⼈们的欢迎。