專(zhuān)利名稱(chēng)：一種數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電源裝置，特別是涉及一種數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源。
背景技術(shù)：
脈沖電源在電鍍過(guò)程中，最基本工作原理為當(dāng)電流導(dǎo)通時(shí)，脈沖(峰值)電流相當(dāng)于普通直流電流的幾倍甚至幾十倍，正是這個(gè)瞬時(shí)高電流密度使金屬離子在極高的過(guò)電位下還原，從而使沉積層晶粒變細(xì)；當(dāng)電流關(guān)斷時(shí)，陰極區(qū)附近放電離子又恢復(fù)到初始濃度，濃差極化消除，這利于下一個(gè)脈沖同期繼續(xù)使用高的脈沖(峰值)電流密度，同時(shí)關(guān)斷期內(nèi)還伴有對(duì)沉積層有利的重結(jié)晶、吸脫附等現(xiàn)象。這樣的過(guò)程同期性地貫穿整個(gè)電鍍過(guò)程的始末。實(shí)踐證明，脈沖電源在細(xì)化結(jié)晶，改善鍍層物理化學(xué)性能，節(jié)約貴重金屬等方面
比傳統(tǒng)直流電鍍有著不可比擬的優(yōu)越性。目前市場(chǎng)上脈沖電鍍電源品種較多，但都存在下列問(wèn)題I、面板操作部分采用旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)，其采用不同阻值電阻搭配，輸出脈沖頻率及占空比精度較低而且不穩(wěn)定；而且內(nèi)部開(kāi)關(guān)接觸點(diǎn)易損壞，時(shí)常造成接觸不良。2、傳統(tǒng)脈沖電源大部分采用指針表顯示輸出電壓、電流，指針表的精準(zhǔn)度和可讀
性較差。3、傳統(tǒng)脈沖驅(qū)動(dòng)板對(duì)IGBT模塊驅(qū)動(dòng)能力較差，容易出現(xiàn)IGBT模塊損害像，從而導(dǎo)致整機(jī)返修率較高。有鑒于此，本發(fā)明人對(duì)此進(jìn)行研究，專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)出一種數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源，本案由此產(chǎn)生。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種控制精度和顯示精度高、瞬時(shí)電流密度大、性能可靠的數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是一種數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源，包括數(shù)字電源、電抗器、電容、IGBT模塊、脈沖PWM觸發(fā)模塊和LED顯示及控制模塊，數(shù)字電源的正極連接電抗器，電容連接在數(shù)字電源的負(fù)極和電抗器之間；IGBT模塊的集電極(C極)連接電抗器，門(mén)極(G極)連接脈沖PWM觸發(fā)模塊正極，發(fā)射極(E極)連接脈沖PWM觸發(fā)模塊負(fù)極，LED顯示及控制模塊與脈沖PWM觸發(fā)模塊雙向連接，數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源的脈沖輸出負(fù)載連接在IGBT模塊的發(fā)射極(E極)和數(shù)字電源的負(fù)極之間。 數(shù)字電源輸出電壓為0-36V，輸出電流為0A-500A。電抗器和電容對(duì)數(shù)字電源輸出的電流進(jìn)行濾波處理。IGBT模塊將經(jīng)過(guò)濾波處理后的直流電變換成脈寬可調(diào)的方波，一般選用電流300A/600V的單管IGBT模塊，IGBT模塊包括I個(gè)或I個(gè)以上相互并聯(lián)的單管IGBT模塊。脈沖PWM觸發(fā)模塊的作用是調(diào)節(jié)IGBT模塊輸出脈沖的頻率和占空比。[0015]所述LED顯示及控制模塊包括參數(shù)設(shè)定按鍵、大小選擇按鍵、返回按鍵、輸出模式按鍵、啟動(dòng)按鍵、電位器開(kāi)關(guān)以及電壓、電流LED顯示器、工作狀態(tài)LED顯示器等。上述數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源在工作時(shí)，先輕按參數(shù)設(shè)定按鍵進(jìn)入設(shè)定狀態(tài)，此時(shí)數(shù)碼管閃爍，再次輕按參數(shù)設(shè)定按鍵，并在此狀態(tài)輕按大小選擇按鍵，通過(guò)脈沖PWM觸發(fā)模塊設(shè)定輸出脈沖的頻率和占空比，工作狀態(tài)LED顯示器顯示上述各種狀態(tài)下的參數(shù)值，最后按返回鍵，返回所設(shè)定的工作狀態(tài)并保存設(shè)定值。然后輕按輸出模式按鍵設(shè)定穩(wěn)壓或穩(wěn)流輸出模式，并設(shè)定好運(yùn)行時(shí)間；設(shè)置完畢后按啟動(dòng)按鍵啟動(dòng)機(jī)器，然后旋轉(zhuǎn)電位器開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)實(shí)際輸出峰值電壓或平均電流，并在電壓、電流LED顯示器進(jìn)行顯示。本實(shí)用新型所述的數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源完全實(shí)現(xiàn)脈沖電源數(shù)字化控制，采用數(shù)字化的LED顯示及控制模塊，控制精度和顯示精度達(dá)到千分之一，可實(shí)現(xiàn)50Ηζ-2000Ηζ頻率和5%-95%占空比輸出，瞬時(shí)電流密度大、性能可靠，能滿足各種貴金屬電鍍要求。
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。·
圖I為本實(shí)施例的數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源控制原理圖；圖2為本實(shí)施例的數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源立體圖。
具體實(shí)施方式
如圖1-2所示，一種數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源，包括數(shù)字電源I、電抗器2、電容
3、IGBT模塊4、脈沖PWM觸發(fā)模塊5和LED顯示及控制模塊6，數(shù)字電源I的正極連接電抗器2，電容3連接在數(shù)字電源I的負(fù)極和電抗器2之間；IGBT模塊4的集電極(C極)連接電抗器2，門(mén)極(G極)連接脈沖PWM觸發(fā)模塊5正極，發(fā)射極(E極)連接脈沖PWM觸發(fā)模塊5負(fù)極，LED顯示及控制模塊6與脈沖PWM觸發(fā)模塊5雙向連接，數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源的脈沖輸出負(fù)載連接在IGBT模塊4的發(fā)射極(E極)和數(shù)字電源I的負(fù)極之間。數(shù)字電源I數(shù)字電源輸出電壓為0-36V，輸出電流為0A-500A。電抗2和電容3對(duì)數(shù)字電源輸出的電流進(jìn)行濾波處理。IGBT模塊4將經(jīng)過(guò)濾波處理后的直流電變換成脈寬可調(diào)的方波，一般選用I個(gè)電流300A/600V的單管IGBT模塊，也可以2個(gè)或2個(gè)以上單管IGBT模塊并聯(lián)使用。脈沖PWM觸發(fā)模塊5的作用是調(diào)節(jié)IGBT模塊4輸出脈沖的頻率和占空比。所述LED顯示及控制模塊6包括參數(shù)設(shè)定按鍵61、大小選擇按鍵、返回按鍵、輸出模式按鍵62、啟動(dòng)按鍵、電位器開(kāi)關(guān)63以及電壓、電流LED顯示器64、工作狀態(tài)LED顯示器65等。上述數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源在工作前，先將“脈沖輸出負(fù)載”端子與電鍍槽的鍍件可靠的連接，連接線盡可能短，且最好為多股電纜線，并把陰陽(yáng)極兩根電纜互相絞合以確保輸出電壓波形為方波。然后輕按參數(shù)設(shè)定按鍵61進(jìn)入設(shè)定狀態(tài)，此時(shí)數(shù)碼管閃爍，再次輕按參數(shù)設(shè)定按鍵61，并在此狀態(tài)輕按大小選擇按鍵，通過(guò)脈沖PWM觸發(fā)模塊5設(shè)定輸出脈沖的頻率和占空比，工作狀態(tài)LED顯示器65顯示上述各種狀態(tài)下的參數(shù)；最后按返回鍵，返回所設(shè)定工作狀態(tài)并保存設(shè)定值。然后輕按輸出模式按鍵62設(shè)定穩(wěn)壓或穩(wěn)流輸出模式，并設(shè)定好運(yùn)行時(shí)間；設(shè)置完畢后按啟動(dòng)按鍵啟動(dòng)機(jī)器，然后旋轉(zhuǎn)電位器開(kāi)關(guān)63調(diào)節(jié)實(shí)際輸出峰值電壓或平均電流，并在電壓、電流表LED顯示器64進(jìn)行顯示。在數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源工作時(shí)，不同的鍍種應(yīng)選擇不同的脈沖寬度和頻率，即不同的占空比Q。它們之間的關(guān)系為tuQ= - = f . tuTQ ——占空比tu——脈沖寬度 T ——脈沖周期f ——脈沖頻率占空比Q的選擇對(duì)脈沖電鍍的效果影響很大，因此需先由實(shí)驗(yàn)確定Q，然后再投入生產(chǎn)。實(shí)踐證明，掛鍍金時(shí)選擇Q=l/10，頻率f=1000HZ效果較好。脈沖有氰鍍銀，頻率選擇在f=500-1000HZ，占空比Q=l/10，脈寬tu=200 μ S-100 μ S效果較好。當(dāng)然由于實(shí)際情況不一樣，參數(shù)選擇也要相應(yīng)變化。本實(shí)施例的電壓、電流表顯示器64顯示平均電流，它與脈沖峰值電流之間的關(guān)系為Γ (平均電流)=I (峰值電流)*Q (占空比)例如工作頻率f=1000HZ，脈寬tu=100y S，電壓、電流顯示器64上的讀數(shù)為Γ =10A，則輸出脈沖電流I= Γ /Q ；而Q=f*tu=1000HZ*100*l(T6 秒=0. I所以脈沖電流I= Γ /Q=10A/0. I=IOOA從上述例子可看出，脈沖電流比電流表顯示的平均電流要大得多，因此用戶在選擇脈沖電鍍電源時(shí)與實(shí)際操作時(shí)都應(yīng)注意這個(gè)問(wèn)題。此外，脈沖電流的熱效應(yīng)要比直流的熱效應(yīng)強(qiáng)得多，因此數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源輸出的陰陽(yáng)極引線應(yīng)盡可能短與粗，而且用多股編織線為好。上述實(shí)施例和圖式并非限定本實(shí)用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本實(shí)用新型的專(zhuān)利范疇。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源，其特征在于包括數(shù)字電源、電抗器、電容、IGBT模塊、脈沖PWM觸發(fā)模塊和LED顯示及控制模塊，數(shù)字電源的正極連接電抗器，電容連接在數(shù)字電源的負(fù)極和電抗器之間；IGBT模塊的集電極(C極)連接電抗器，門(mén)極(G極)連接脈沖PWM觸發(fā)模塊正極，發(fā)射極(E極)連接脈沖PWM觸發(fā)模塊負(fù)極，LED顯示及控制模塊與脈沖PWM觸發(fā)模塊雙向連接，數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源的脈沖輸出負(fù)載連接在IGBT模塊的發(fā)射極(E極)和數(shù)字電源的負(fù)極之間。
2.如權(quán)利要求I所述的一種數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源，其特征在于數(shù)字電源輸出電壓為0-36V，輸出電流為0-500A。
3.如權(quán)利要求I所述的一種數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源，其特征在于=IGBT模塊選用電流300A/600V的單管IGBT模塊。
4.如權(quán)利要求3所述的一種數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源，其特征在于IGBT模塊包括I個(gè)或I個(gè)以上相互并聯(lián)的單管IGBT模塊。
5.如權(quán)利要求I所述的一種數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源，其特征在于所述LED顯示及控制模塊包括參數(shù)設(shè)定按鍵、大小選擇按鍵、返回按鍵、輸出模式按鍵、啟動(dòng)按鍵、電位器開(kāi)關(guān)以及電壓、電流LED顯示器、工作狀態(tài)LED顯示器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源，屬于電源技術(shù)領(lǐng)域，包括數(shù)字電源、IGBT模塊、脈沖PWM觸發(fā)模塊、LED顯示及控制模塊、電抗器以及電容，所述LED顯示及控制模塊包括參數(shù)設(shè)定按鍵、大小選擇按鍵、返回按鍵、輸出模式按鍵、啟動(dòng)按鍵、電位器開(kāi)關(guān)以及電壓、電流LED顯示器、工作狀態(tài)LED顯示器等。本實(shí)用新型所述的數(shù)字型脈沖貴金屬電鍍電源完全實(shí)現(xiàn)脈沖電源數(shù)字化控制，采用數(shù)字化的LED顯示及控制模塊，控制精度和顯示精度達(dá)到千分之一，可實(shí)現(xiàn)50Hz-2000Hz頻率和5%-95%占空比輸出，瞬時(shí)電流密度大、性能可靠，能滿足各種貴金屬電鍍要求。
文檔編號(hào)C25D5/18GK202705524SQ201220366008
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
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