脈沖電源原理與應用
2016-12-14
脈沖電源原理與應用
脈沖電源實質上是一種通斷直流電源。脈沖電源電鍍過程中，電流導通時的瞬間高電流是金屬離子在極高的過電位下還原，沉積層晶粒變細；電流關斷時陰極區濃度恢復，有利于下一個脈沖周期繼續使用高的脈沖電流密度。
脈沖電源用于電鍍金、銀、鎳、錫、合金時，可明顯改善鍍層的功能性；用于防護-裝飾性電鍍（如裝飾金）時，可使鍍層色澤均勻一致，亮度好，耐蝕性強；
脈沖電源用于貴金屬提純時，貴金屬的純度更高。脈沖電源優于傳統的電鍍電源，是電鍍電源的發展方向。
雙脈沖電源比單脈沖電源電鍍更細致，光潔度更好。雙脈沖電源的反向脈沖的陽極化溶解使陰極表面金屬離子濃度迅速回升，這有利于隨后的陰極周期使用高的脈沖電流密度，因而鍍層致密、光亮、孔隙率低；雙脈沖電源的反向脈沖的陽極剝離使鍍層中有機雜質（含光亮劑）的夾附大大減少，因而鍍層純度高，抗變色能力強。
雙脈沖電源適用于金、銀、稀有金屬、鎳、鋅、錫、鉻及合金等的電鍍；銅、鎳等的電鑄；電解電容的敷能；鋁、鈦等制品的陽極氧化；精密零件的電解拋光；蓄電池的充電等。
正確地選擇脈沖電源是電鍍工藝設計的重要組成部分，也是取得理想電鍍效果的先決條 件。在確定脈沖電源時應充分地考慮到以下各方面的因素。
根據電鍍工藝選擇脈沖電源
普通電鍍工藝，容量小于3kW的整流器可以選擇單相輸入電源；而容量大于3KW時，為 了防止電網電壓的不平衡，應選擇三相輸入電源。對波紋系數要求比較高的特殊電鍍工藝(鍍 硬鉻等)，波形的連續性尤為重要，可以選擇調壓器調壓的硅整流器或增加濾波器的晶閘管 整流器。
特殊電鍍工藝對輸出波形也有一定的要求，如一次換向、周期換向、單向脈沖、雙向脈 沖、直流疊加脈沖、直流疊加交流和多段混合波形等。產品的輸出波形不同，所對應的用途 也就不同。電源生產廠家針對不同的輸出波形和用途，規定了不同的型號，因此根據需要的 輸出波形，即可選擇電源種類。
脈沖脈沖電源技術的基本工作原理如圖1所示 ：首先經過慢儲能，使初級能源具有足夠的能量；然后向中間儲能和脈沖成形系統充電（或流入能量），能量經過儲存、壓縮、形成脈沖或轉化等某些復雜過程之后，最后快速放電給負載。
脈沖電源的主要研究方向為：
①提高脈沖重復頻率。通過提高脈沖的重復頻率，不僅提高脈沖電源的平均功率，而且減小電源的體積和降低造價。
②提高電源效率，降低電源自身能耗。
③提高電源系統的可靠性，脈沖放電產熱和高頻電磁干擾對系統可靠性造成嚴重的影響。
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