电镀属于电解加工过程。不言而喻,电源的性能、类型、特征等因素必将对电镀工艺过程产生重要影响。特别是在现代电镀技术飞速发展的今天,电镀电源更具有重要地位。因此,了解电镀电源对电镀工艺过程的影响很有必要。
1 整流器的基本原理及类型

1.1 传统硅整流器
硅整流器使用历史长,技术成熟,是整流器主流产品。
1.1.1 整流电路。工业生产中一般采用三相调压器调压,50Hz三相工频变压器降压的普通硅整流器。各种整流电路获得的均是脉动直流电,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。
各种整流电路的波动系数不同。其由大到小的次序为: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。其中后者工作时整流元件并联导通,波形最为平滑,整流效率较高,工作也较为可靠,时最为常用的一种。
为了获得低纹波输出,则必须采用滤波或其它特殊措施。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。但实际生产中,除试验用的小型整流器之外,工业生产基本上不进行滤波。特殊情况可使用大电感。电容在低电压、大电流情况下不适用于滤波。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。
可控硅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,其纹波系数的受导通角控制,输出纹波系数大于普通硅整流电路。特别是在使用电流低于额定电流较大的情况下,输出波形脉动系数更大。
它采用工频变压器将交流输入电压转变为较低(IOV~20V)交流电压,再通过可控硅进行整流和调压。控制机理是通过控制电路对可控硅的导通角进行控制来实现输出电压和电流的调节。此种电源的缺点是体积大、重量重、噪音大、耗电大、波纹大。随着生产工艺对镀层质量及自动控制的要求越来越高,以及人们对节能及环保意识的增强,在PCB电镀中已逐渐淘汰。它主要使用在电流较大的工业电镀上。
1.1.2.整流元件类型
整流元件即通常所说的二极管。由于整流器所有的输出电流都要经过整流元件,因此,可以说是整流器的心脏。整流元件分为硅整流元件和可控硅整流元件二种。镀铬整流器主要使用硅整流元件。虽然可控硅技术已有了长足的发展,且在电镀上应用也日趋增多,但笔者还是推荐使用硅整流器。其原因主要是波形问题。可控硅整流是采用控制整流元件导通时间与截止时间长短来控制电流的。整流器满负荷使用时波形好。但输出电流较小时电流波形变差。电流越小,波形越差。而硅整流器输出电流大小对波形几乎无影响。
1.2 高频开关整流器,也叫开关电源
一种新型电镀电源设备-高频开关电源。它兼有硅整流器的波形平滑性优点及可控硅整流器的调压方便的优点,电流效率最高(可达90%以上),体积最小,是大有前途的整流器。制造技术已解决了功率问题,数千安培至上万安培的大功率开关电源已进入生产实用阶段。
它将交流电网经EMI防电磁干扰线路滤波器,直接整流、滤波,经变换器将直流电压变换成数十或数百kHz的高频方波,经高频变压器隔离、降压,再经高频滤波输出直流电压。经取样、比较、放大及控制、驱动电路,控制变换器中功率管的占空比,得到稳定的输出电压(或输出电流)。
高频开关整流器的调整管工作在开关状态,功率损耗小,效率可达到75%~90%,体积小、重量轻,而且精度、纹波系数均优于硅整流器,在全输出范围内都能达到生产所要求的精度。它具有自我保护能力,可以在带载的情况下任意启停。它能极方便的同计算机进行连接,给自动化生产中带来了极大的方便,在PCB电镀行业中得到广泛的应用。
电镀用高频开关整流器的主变换结构有正激式、半桥式、全桥式等,其中既有脉宽调制(PWM)的“硬开关”电路,又有热门的移相控制“软开关”电源电路。
脉宽调制(PWM)高频开关整流器,工作频率大都低于50 kHz,采用电压或电流反馈控制。它是通过中断功率通量和调节占空比方法,改变驱动电压脉冲宽度来调整输出电流,使器件工作在“硬开关”状态,即强迫导通(电压不为零时)或强迫关断(电流不为零时),使开关功率管开关期间同时存在高压与大电流的交叉,因此开关损耗大,尖峰干扰强。变压器漏感与大电流变化率激起的高压尖峰,不仅易损坏功率管,还产生明显的电磁辐射,降低了可靠性和电源效率。
开关电源其频率已达音频,通过滤波实现低纹波输出更为简便易行。而且稳流、稳压等功能更易实现。
1.3 脉冲电源设备
随着电力电子科学技术的发展,电镀整流器正在由单一功能向多功能发展。由于脉冲电源主要是由嵌入式单片计算机等进行控制,因此,除实现脉冲输出之外,一般具备多种控制功能。
1.3.1.自动稳流稳压。传统硅整流器电流或电压无法自动稳定,随电网电压的波动而波动。而脉冲电源则拥有高精度的自动调节功能。如电网三相电压波动达上百伏时,脉冲电源输出电压可以几乎不变。脉冲电源的自动调节功能一般具有二种模式:
第一,恒电流限压模式。当电镀工艺参数,如零件面积、温度、浓度、酸碱度等工艺条件发生改变时,常规整流器电流会发生波动。而恒电流模式下,输出电流自动恒定在设定值不发生改变。这对需精确计算硬铬厚度情况下是很有用的。采用恒流模式时的限压功能目的是保护设备不被烧坏。
第二,恒电压限流模式。当电镀工艺参数发生改变时,输出电压自动恒定在设定值不发生改变。这种模式硬铬电镀不常使用,但对于铝氧化着色则大有作用。
1.3.2 多段式运行模式。铝阳极氧化或硬铬电镀时,往往需要进行反向电解、大电流冲击、阶梯送电等操作。传统电源只能靠手工实现。而具有多段式运行模式的脉冲电源则只需提前设定,生产时可自动按顺序进行自动调节。这一功能对硬铬电镀是非常有用的。国产脉冲电源已达到三段式运行,每一段时间可在0~255秒内调节设定。
1.3.3 双向脉冲功能。正负脉冲频率、占空比、正反向输出时间均可独立调节,使用灵活、方便。配合硬铬电镀工艺,可获得不同物理性能的镀层。
1.3.4 直流叠加功能。输出正反向脉冲电流的同时,由同一台电源叠加输出一纯直流成分,更拓宽了脉冲电源的使用范围及用途。
近几年来,国产多功能脉冲电源技术已趋于成熟,其中脉冲波形垂直程度,波形平稳程度、稳定性、抗干扰性等指标达到甚至超过了国外水平。
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。
近几年来新出现的零电压转换(zvT)和零电流转换(ZCT)技术,或者称“软开关”技术,综合了PWM 开关与谐振变换技术两者的优点:既有脉冲方波高效传递功率和恒频控制便于优化参数,又有谐振技术的低损耗和零电压转换的特点。这种“零开关”技术充分利用变压器的漏感于功率管的输出结电容之间的谐振,产生满足零电压导通和零电流截止的条件,在开关管导通时电压为零,截止时流经开关管的电流为零。因此大大减少了功率管的开关电压、电流应力和尖刺干扰,降低了功耗,开关效率明显提高。
什么是脉冲充电?
电源为整流二极管(4)的正端与储能电容器(6)、脉冲触发器(2)及交流电源(1)的一端连接,负端与交流电源(1)和脉冲触发器(2)的另一端经电容器(3)连接,负端还与储能电容器(6)的另一端间串接有可控硅(5),脉冲触发器(2)的输出端与可控硅(5)的门极连接。方法包括由交流电源(1)对储能电容器(6)充电,特别是利用交流电源(1)下降的半周期对电容器(3)充电;于交流电源(1)的输出过零点时延时该交流电源(1)的1/4交变周期后,向可控硅(5)的门极发脉宽K为0<K≤交流电源(1)上升半周期的触发脉冲。它结构简单、体积小,可用作固体激光器脉冲电源。
问题一:脉冲充电是什么意思算充满吗 你明白什么叫脉冲?心脏的跳动,不是连续性的,而是间歇性的。每跳动一次,向外泵出一股血流。触摸脉时就可以感觉到间歇性的搏动,这种间歇性的有和无就构成了脉冲。而在电子学上,就把这种类似有和无交替出现的方波,称之为脉冲波。充电器的充电方式也有多种形式,有连续性充电的(充电时电弧是不间断的),而还有一种方式就是间歇性充电(比如:电流充入2秒后就暂停充电1秒,如此反复进行)这就像我们心脏的泵血一样,也像电子学上的脉冲波,故这种充电方式就成为脉冲充电。脉冲充电只是充电的一种方式,不能说是不是充满了。
问题二:脉冲充电原理及优点是什么? 由于镍镉电池在常规充电时容易极化,常规恒压或恒流充电均会使电解液持续产生氢氧气体,其氧气在内部高压作用下,渗透至负极与镉板作用生成CdO ,造成极板有效容搐下降。脉冲充电一般采用充与放的方法,即充5秒钟,就放1秒钟。这样充电过程产生的氧气在放电脉冲下将大部分被还原成电解液。不仅限制了内部电解液的气化量,而且对那些已经严重极化的旧电池,在使用本充电方法充放电5-10次后,会逐渐恢复或接近原有容量。
问题三:什么是脉冲快速充电法? 快速充电分恒流充电和脉冲充电两种,恒流充电就是以恒定电流对电流充电,脉冲充电则是首先用脉冲电流对电池充电。
详细如下:
充电过程与充电方法
电池的充电过程通常可分为预充电、快速充电、补足充电、涓流充电四个阶段。
对长期不用的或新电池充电时,一开始就采用快速充电,会影响电池的寿命。因此,这种电池应先用小电流充电,使其满足一定的充电条件,这个阶段称为预充电。
快速充电就是用大电流充电,迅速恢复电池电能。快速充电速率一般在1C以上,快速充时间由电池容量和充电速率决定。
为了避免过充电,一些充电器采用小电流充电。镍镉电池正常充电时,可以接受C/10或更低的充电速率,这样充电时间要10h以上。采用小电流充电,电池内不会产生过多的气体,电池温度也不会过高。只要电池接到充电器上,低速率恒流充电器就能对电池提供很小的涓流充电电流。电池采用小电流充电时,电池内产生的热量可以自然散去。
涓流充电器的主要问题是充电速度太慢,例如,容量为1Ah的电池,采用C/10充电速率时,充电时间要10h以上。此外,电池采用低充电速率反复充电时,还会产生枝晶。大部分涓流充电器中,都没有任何电压或温度反馈控制,因而不能保证电池充足电后,立即关断充电器。
快速充电分恒流充电和脉冲充电两种,恒流充电就是以恒定电流对电流充电,脉冲充电则是首先用脉冲电流对电池充电。然后让电池放电,如此循环。电池脉冲的幅值很大、宽度很窄。通常放电脉冲的幅值为充电脉冲的3倍左右。虽然放电脉冲的幅值与电池容量有关,但是,与充电电流幅值的比值保持不变,脉冲充电时,充电电流波形如图1-4所示。

充电过程中,镍镉电池中的氢氧化镍还原为氢氧化亚镍,氢氧化镉还原为镉。在这个过程中产生的气泡,聚集在极板两边,这样就会减小极板的有效面积,使极板的内阻增大。由于极板的有效面积变小,充入全部电量所需的时间增加。
加入放电脉冲后,气泡离开极板并与负极板上的氧复合。这个去极化过程减小了电池的内部压力、温度和内阻。同时,充入电池的大部分电荷都转换为化学能,而不会转变为气体和热量。
充放电脉冲宽度的选择应能保证极板恢复原来的晶体结构,从而消除记忆效应。采用放电去极化措施后,可以提高充电效率并且允许大电流快速充电。
采用某些快速充电止法时,快速充电终止后,电池并未充足电。为了保证充入100%的电量,还应加入补足充电过程。补足充电速率一般不超过0.3C。在补足充电过程中,温度会继续上升,当温度超过规定的极限时,充电器转入涓流充电状态。
存放时,镍镉电池的电量将按C/30到C/50的放电速率减小,为了补偿电池因自放电而损失的电量,补足充电结束后,充电器应自动转入涓流电过程。涓流充电也称为维护充电。根据电池的自放电特性,涓流充电速率一般都很低。只要电池接在充电器上并且充电器接通电源,在维护充电状态下,充电器将以某一充电速率给电池补充电荷,这样可使电池总处于充足电状态。
快速充电终止控制方法
采用快速充电法时,充电电流为常规充电电流的几十倍。充足电后,如果不及时停止快速充电,电池的温度和内部压力将迅速上升。内部压力过大时,密封电池将打开放气孔,从而使电解液逸散,造成电解液的粘稠性增大,电池的内阻增大,容量下降。
从镍镉电池快速充电特性可以看出,充足电后,电池电压开始下降,电池的温度和内部压力迅速上升,为了保证电池充足电又不过充电,可以采用定时控制、电压控制和温度控制待多种方法。
(1)定时控制
采用1.25C充电速率时,电池1h可充足;采用2.5C充电速率时,30......>>
问题四:什么是脉冲移动电源 5分 你的理解问题,这2个东西确实不一样,通常来说对目前已知电池最好的充电方式就是--脉冲充电,这个原理很容易理解,就是间歇性的输出一个电压(脉冲),这样电池在电和化学能的转换之间存在一个时间差,就像吃饭要间歇去消化一样,脉冲充电对电池是非常好的充电方式,允许电池有化学反应的时间,而且每种电池都有自己不同的特性,比如双峰效应之类的,锂电池的充电性能要好很多。
对于“万能充”一类将电池从手机里拿出来这种场接对电池充电的方式来说,脉冲充电才有它的优势和意义,而且“充电宝”本身也会相对的提升效率,如果直接对手机充电,那么对于有些性能和硬件非常好的智能手机来说,脉冲充电没有任何意义,因为手机内部自带的充电检测电路会将脉冲电源自动调整为它所能控制的范围内进行充电,而使这种脉冲电源失去优势。严谨的说不是完全失去而是失去大部分
脉冲移动电源产品目前没见过实物,但是就原理来说不适合对手机直接充电,因为和普通的充电宝没啥区别,要是有产品就此进行宣传也纯属噱头。这是一个行业内很基本的常识。
问题五:脉冲充电什么意思 脉冲快速充电法的理论基础
理论和实践证明,蓄电池的充放电是一个复杂的电化学过程。一般地说,充电电流在充电过程中随时间呈指数规律下降,不可能自动按恒流或恒压充电。充电过程中影响充电的因素很多,诸如电解液的浓度、极板活性物的浓度、环境温度等的不同,都会使充电产生很大的差异。随着放电状态、使用和保存期的不同,即使是相同型号、相同容量的同类蓄电池的充电也大不一样。
问题六:电动车脉冲充电器好吗?跟普通有什么区别吗? 脉冲的当然好,能够保护电池,延长电池的使用寿命。
不过,市场上绝大多数所谓的脉冲充电器都是忽悠人的。就算是真的,在实际的使用过程中也感觉不到它到底对电池起来多大的作用。
平时养成正确的充电习惯远比脉冲充电器重要。
对于铅酸电池,所谓的“用了就充电”,“用完了再充电”。都是不对的。
铅酸电池的使用寿命就是充放电次数,大概在400次左右,意思是,一般情况下,你的电池充放电400次,电池基本就完成使命了。所以,充电过于频繁是不对的。
另外,铅酸电池怕深度放电,就是“亏电”。所以,把电用的干干净净再充电也是不对的。
正确的充电方法是当电池电量低于75%,高于90%的时候充电。
对普通人来说,可以估算一下车的续行里程。
假设你的车子充满电可以跑50公里,而你每天只跑10公里,那么三天充一次电就可以。如果,每天都跑40多公里,就得天天充电。跑的再多,就得随时充了。
问题七:充电器脉冲是什么意思 据不完全统计脉冲充电分为:负脉冲、正脉冲、正负脉冲,也可以分为低频、高频和变频(扫频)等。
中文名
脉冲充电
类 型
负脉冲、正脉冲、
理 论
极化电压会阻碍
因 素
出气率和温升显着升高
即在充电时,间断的对电池脉冲放电。理论上在充电时蓄电池中产生的极化电压会阻碍其本身的充电,特别是快充后期,使出气率和温升显着升高,极化电压的大小是随充电电流的变化而改变的当停止充电时,电阻极化消失浓差极化和电化学极化亦逐渐减弱;而如果为蓄电池提供一条放电通道让其反向放电,则电化学极化将迅速消失,同时蓄电池内温度也因放电而降低。因此,蓄电池充电过程中,适时地暂停充电,并且适当地加入放电脉冲,就可迅速而有效地消除各种极化电压,从而提高充电速度。因此,快速充电时为减少失水,降低温度,降低充电限压且电路构成简单,负脉冲充电成为目前许多厂家的首选。然而,其对去硫化、均衡作用甚微,且耗能大发热大,也不是理想充电模式。有些厂家所谓的负脉冲只不过是间歇充电,或充电电流没中断时放电,电池真正放电甚少,效果小,宣传炒作成分大)
问题八:脉冲充电器最大的好处是什么? 最大的好处就是脉冲充电器可以降低水分的散失,提高低温状态下的充电效率,这样电池就不会太热。深圳美卡得科技有限公司生产的脉冲充电器还能够清除硫酸盐化,总得来说就是可以修复电池,提高电池寿命。

问题九:脉冲充电原理及优点是什么? 由于镍镉电池在常规充电时容易极化,常规恒压或恒流充电均会使电解液持续产生氢氧气体,其氧气在内部高压作用下,渗透至负极与镉板作用生成CdO ,造成极板有效容量下降。脉冲充电一般采用充与放的方法,即充5秒钟,就放1秒钟。这样充电过程产生的氧气在放电脉冲下将大部分被还原成电解液。不仅限制了内部电解液的气化量,而且对那些已经严重极化的旧电池,在使用本充电方法充放电5-10次后,会逐渐恢复或接近原有容量。
问题十:什么是正负脉冲技术的充电器啊 正负脉冲充电电路就是先进的正负脉冲快速充电技术,缩短了充电时间,采用的功率因数校正电路大大改善了充电器的功率因数,主电路采用双正激变换器的形式,有MOS 管分压低,驱动电路简 单等优点。同时,PIC 单片机控制电路也耿有良好的响应速度和控制精度。
试验表明,这种新型的快速充电电路性能好,功率因数得到明显改善,大大缩短了蓄电池的充电时间,提 高了蓄电池的实时应用性能,采用负脉冲去极化消除蓄电池过充电,有效地保证了蓄电池的使用寿命


