電鍍(du)屬于(yu)電解(jie)加工(gong)過程(cheng)。不言(yan)而喻(yu)，電源(yuan)的性(xing)能、類(lei)型、特(te)征😸等(deng)因素(su)必将(jiang)對電(dian)鍍工(gong)藝過(guo)程産(chan)生重(zhong)要影(ying)響。特(te)别是(shi)在現(xian)✋代電(dian)鍍技(ji)術飛(fei)速發(fa)展的(de)今天(tian)，電鍍(du)電源(yuan)更具(ju)有重(zhong)🤑要地(di)位。因(yin)此，了(le)解電(dian)鍍電(dian)源對(dui)電鍍(du)工藝(yi)過程(cheng)的影(ying)響很(hen)有必(bi)要。
1 整(zheng)流器(qi)的基(ji)本原(yuan)理及(ji)類型(xing)
1.1 傳統(tong)矽整(zheng)流器(qi)
矽整(zheng)流器(qi)使用(yong)曆史(shi)長，技(ji)術成(cheng)熟，是(shi)整流(liu)器主(zhu)流産(chan)品。
1.1.1 整(zheng)流電(dian)路。工(gong)業生(sheng)産中(zhong)一般(ban)采用(yong)三相(xiang)調壓(ya)器調(diao)壓🛌🏻，50Hz三(san)相工(gong)🥑️頻變(bian)壓器(qi)降壓(ya)的普(pu)通矽(xi)整流(liu)器。各(ge)種整(zheng)流👩🏽🐰👩🏿電(dian)路獲(huo)得的(de)均是(shi)脈動(dong)直流(liu)電，不(bu)是純(chun)直流(liu)，或多(duo)或少(shao)地含(han)有交(jiao)流成(cheng)分。為(wei)了比(bi)較脈(mo)動成(cheng)🧎🏻♀️➡️份的(de)多少(shao)，可用(yong)紋波(bo)系數(shu)來表(biao)示，其(qi)含義(yi)為😵💫交(jiao)流成(cheng)份在(zai)直流(liu)成分(fen)中占(zhan)的百(bai)分比(bi)，其數(shu)值越(yue)小，交(jiao)流成(cheng)份越(yue)少，越(yue)接近(jin)純直(zhi)流。
各(ge)種整(zheng)流電(dian)路的(de)波動(dong)系數(shu)不同(tong)。其由(you)大到(dao)小的(de)次序(xu)為👹：三(san)相半(ban)波整(zheng)流、三(san)相全(quan)波橋(qiao)式整(zheng)流或(huo)帶平(ping)衡電(dian)抗器(qi)的六(liu)相雙(shuang)反星(xing)形整(zheng)流。其(qi)中後(hou)者工(gong)作時(shi)整流(liu)元件(jian)并聯(lian)導通(tong)，波形(xing)最為(wei)平✋滑(hua)，整流(liu)效率(lü)較高(gao)，工作(zuo)也較(jiao)為😺可(ke)靠，時(shi)最為(wei)常用(yong)的🤑一(yi)種。
為(wei)了獲(huo)得低(di)紋波(bo)輸出(chu)，則必(bi)須采(cai)用濾(lü)波或(huo)其它(ta)特殊(shu)措施(shi)。利💔用(yong)電容(rong)、電感(gan)貯能(neng)元件(jian)進行(hang)濾波(bo)，是将(jiang)脈👿動(dong)直流(liu)轉變(bian)為較(jiao)為平(ping)滑的(de)直流(liu)的常(chang)用措(cuo)施。但(dan)實際(ji)生産(chan)中，除(chu)試驗(yan)用的(de)小型(xing)整流(liu)器之(zhi)外，工(gong)業生(sheng)産🏃🏿♀️➡️基(ji)本上(shang)不進(jin)行濾(lü)波。特(te)殊情(qing)況可(ke)使用(yong)大電(dian)感。電(dian)容在(zai)低電(dian)壓、大(da)電流(liu)情況(kuang)下不(bu)适用(yong)于濾(lü)波。電(dian)容濾(lü)波，對(dui)工頻(pin)整流(liu)隻适(shi)合于(yu)非常(chang)小功(gong)率的(de)整流(liu)電源(yuan)。例如(ru)輸出(chu)10A的單(dan)相全(quan)波整(zheng)流器(qi)，要達(da)到🏊🏿♀️低(di)紋波(bo)輸出(chu)，其濾(lü)👽波電(dian)容要(yao)達0.1F以(yi)上…。随(sui)着頻(pin)率的(de)提高(gao)，所需(xu)電容(rong)量😘減(jian)小。
可(ke)控矽(xi)利用(yong)改變(bian)可控(kong)矽管(guan)導通(tong)角來(lai)調整(zheng)輸出(chu)平均(jun)直👽流(liu)大小(xiao)的普(pu)通可(ke)控矽(xi)整流(liu)器，可(ke)控矽(xi)管輸(shu)出🔞的(de)是間(jian)斷脈(mo)沖波(bo)，其紋(wen)波系(xi)數的(de)受導(dao)通角(jiao)控制(zhi)，輸出(chu)紋波(bo)系數(shu)大于(yu)普通(tong)矽整(zheng)流電(dian)路。特(te)别是(shi)在使(shi)用電(dian)流低(di)于額(e)定電(dian)流較(jiao)大的(de)情💫況(kuang)下，輸(shu)出🧜🏼♂️波(bo)形脈(mo)動💘系(xi)數更(geng)大。
它(ta)采用(yong)工頻(pin)變壓(ya)器将(jiang)交流(liu)輸入(ru)電壓(ya)轉變(bian)為較(jiao)低🔞(IOV～20V)交(jiao)流電(dian)壓，再(zai)💘通過(guo)可控(kong)矽進(jin)行整(zheng)流和(he)調壓(ya)。控制(zhi)機😝理(li)是通(tong)過控(kong)制電(dian)路對(dui)可控(kong)矽的(de)導通(tong)角進(jin)行控(kong)制來(lai)實現(xian)輸出(chu)電壓(ya)和電(dian)流的(de)調節(jie)。此種(zhong)電源(yuan)的缺(que)點是(shi)體積(ji)大、重(zhong)量重(zhong)、噪音(yin)大、耗(hao)電😥大(da)、波紋(wen)大。随(sui)着生(sheng)産🙂↕️工(gong)藝對(dui)鍍層(ceng)質量(liang)及自(zi)動控(kong)制的(de)要求(qiu)越來(lai)越高(gao)，以及(ji)人們(men)對節(jie)能及(ji)環保(bao)意識(shi)的增(zeng)強，在(zai)PCB電鍍(du)中已(yi)逐漸(jian)淘汰(tai)。它主(zhu)要使(shi)用在(zai)電流(liu)較大(da)的工(gong)業電(dian)鍍上(shang)。
1.1.2.整流(liu)元件(jian)類型(xing)
整流(liu)元件(jian)即通(tong)常所(suo)說的(de)二極(ji)管。由(you)于整(zheng)流器(qi)所有(you)👩🏽🐰👩🏿的輸(shu)出電(dian)流都(dou)要經(jing)過整(zheng)流元(yuan)件，因(yin)此，可(ke)以說(shuo)是整(zheng)😥流器(qi)的心(xin)🧑🏽❤️💋🧑🏻髒。整(zheng)流元(yuan)件分(fen)為矽(xi)整流(liu)元件(jian)和可(ke)控矽(xi)整流(liu)元件(jian)二種(zhong)。鍍鉻(ge)整👱🏼♂️流(liu)器主(zhu)要使(shi)用矽(xi)整流(liu)元件(jian)。雖然(ran)可控(kong)矽技(ji)術已(yi)有了(le)長足(zu)的發(fa)展，且(qie)在電(dian)鍍上(shang)應用(yong)也日(ri)趨增(zeng)多，但(dan)筆者(zhe)還是(shi)推薦(jian)使😌用(yong)矽整(zheng)流器(qi)。其原(yuan)因主(zhu)要是(shi)😁波形(xing)問題(ti)。可控(kong)矽整(zheng)流是(shi)采用(yong)控制(zhi)整流(liu)元件(jian)導通(tong)時間(jian)與截(jie)止時(shi)間長(zhang)😥短來(lai)控制(zhi)電流(liu)的👾。整(zheng)流器(qi)滿負(fu)荷使(shi)用時(shi)波形(xing)好。但(dan)輸出(chu)⛹🏻♀️電流(liu)較小(xiao)時電(dian)流波(bo)形變(bian)差。電(dian)流越(yue)小，波(bo)形越(yue)差。而(er)矽整(zheng)💕流器(qi)👋輸出(chu)電流(liu)大小(xiao)對波(bo)形幾(ji)乎無(wu)影響(xiang)。
1.2 高頻(pin)開關(guan)整流(liu)器，也(ye)叫開(kai)關電(dian)源
一(yi)種新(xin)型電(dian)鍍電(dian)源設(she)備-高(gao)頻開(kai)關電(dian)源。它(ta)兼有(you)矽整(zheng)🙈流器(qi)的🏃🏿♀️➡️波(bo)形平(ping)滑性(xing)優點(dian)及可(ke)控矽(xi)整流(liu)器的(de)調壓(ya)方便(bian)的優(you)點，電(dian)流效(xiao)率🔞最(zui)高(可(ke)達90%以(yi)上)，體(ti)積最(zui)小，是(shi)大有(you)前途(tu)的整(zheng)流器(qi)。制造(zao)技🙆🏿術(shu)已解(jie)決了(le)功率(lü)問題(ti)，數千(qian)安培(pei)至上(shang)萬安(an)培的(de)大🏃🏿♀️➡️功(gong)率開(kai)關電(dian)源已(yi)進👩🏽🐰👩🏿入(ru)生産(chan)實用(yong)階段(duan)。
它将(jiang)交流(liu)電網(wang)經EMI防(fang)電磁(ci)幹擾(rao)線路(lu)濾波(bo)器，直(zhi)接整(zheng)流、濾(lü)波，經(jing)變換(huan)器将(jiang)直流(liu)電壓(ya)變換(huan)成數(shu)十或(huo)數百(bai)kHz的高(gao)頻方(fang)波，經(jing)高頻(pin)變壓(ya)👽器隔(ge)離、降(jiang)壓，再(zai)經高(gao)頻濾(lü)波輸(shu)出直(zhi)流電(dian)壓。經(jing)取🧜🏼♂️樣(yang)、比較(jiao)、放大(da)及控(kong)制、驅(qu)動電(dian)路，控(kong)制變(bian)🙉換器(qi)中功(gong)率管(guan)的占(zhan)空比(bi)，得到(dao)穩定(ding)的輸(shu)出電(dian)壓(或(huo)輸🚶🏾♀️➡️出(chu)電流(liu))。
高頻(pin)開關(guan)整流(liu)器的(de)調整(zheng)管工(gong)作在(zai)開關(guan)狀态(tai)，功率(lü)損耗(hao)小，效(xiao)率可(ke)達到(dao)75%~90%，體積(ji)小、重(zhong)量輕(qing)，而且(qie)精度(du)、紋波(bo)系數(shu)均優(you)于矽(xi)整流(liu)^器，在(zai)全輸(shu)出範(fan)圍内(nei)都能(neng)達到(dao)生産(chan)所要(yao)求的(de)精度(du)。它具(ju)有自(zi)我保(bao)護能(neng)力，可(ke)以在(zai)帶載(zai)的情(qing)況下(xia)任意(yi)啟停(ting)。它能(neng)極方(fang)便的(de)同計(ji)算機(ji)😁進行(hang)連接(jie)，給自(zi)動化(hua)生産(chan)中帶(dai)來了(le)極🏊🏾♀️大(da)的方(fang)便，在(zai)PCB電鍍(du)行業(ye)中得(de)到廣(guang)泛的(de)應用(yong)。
電鍍(du)用高(gao)頻開(kai)關整(zheng)流器(qi)的主(zhu)變換(huan)結構(gou)有正(zheng)激式(shi)、半橋(qiao)式💑🏾、全(quan)橋式(shi)等，其(qi)中既(ji)有脈(mo)寬調(diao)制(PWM)的(de)“硬開(kai)關”電(dian)路，又(you)有熱(re)門的(de)移相(xiang)控制(zhi)“軟開(kai)關”電(dian)源電(dian)路。
脈(mo)寬調(diao)制(PWM)高(gao)頻開(kai)關整(zheng)流器(qi)，工作(zuo)頻率(lü)大都(dou)低于(yu)50 kHz，采用(yong)電壓(ya)或電(dian)流反(fan)饋控(kong)制。它(ta)是通(tong)過中(zhong)斷功(gong)率通(tong)量和(he)調節(jie)占空(kong)比方(fang)法，改(gai)變驅(qu)動電(dian)壓脈(mo)沖寬(kuan)度來(lai)調整(zheng)輸出(chu)😥電流(liu)，使器(qi)件工(gong)作在(zai)“硬開(kai)關”狀(zhuang)态，即(ji)強迫(po)導⛹🏻♀️通(tong)(電壓(ya)不為(wei)零時(shi))或強(qiang)迫關(guan)斷(電(dian)流不(bu)為零(ling)時)，使(shi)開關(guan)功率(lü)管開(kai)關期(qi)間同(tong)時存(cun)在高(gao)壓與(yu)大電(dian)流的(de)交🛌🏻叉(cha)，因此(ci)開關(guan)損耗(hao)大，尖(jian)峰幹(gan)擾強(qiang)。變壓(ya)器漏(lou)感與(yu)大電(dian)流變(bian)化率(lü)激起(qi)☠️的高(gao)壓尖(jian)峰，不(bu)僅👹易(yi)損壞(huai)功率(lü)管，還(hai)産生(sheng)明顯(xian)的電(dian)磁輻(fu)射，降(jiang)低了(le)可靠(kao)性和(he)電源(yuan)效💔率(lü)。
開關(guan)電源(yuan)其頻(pin)率已(yi)達音(yin)頻，通(tong)過濾(lü)波實(shi)現低(di)紋波(bo)輸出(chu)更為(wei)👩🏽🐰👩🏿簡便(bian)易行(hang)。而且(qie)穩流(liu)、穩壓(ya)等功(gong)能更(geng)易實(shi)現。
1.3 脈(mo)沖電(dian)源設(she)備
随(sui)着電(dian)力電(dian)子科(ke)學技(ji)術的(de)發展(zhan)，電鍍(du)整流(liu)器正(zheng)在由(you)單一(yi)功能(neng)🧛🏽向多(duo)功能(neng)發展(zhan)。由于(yu)脈沖(chong)電源(yuan)主要(yao)是🙉由(you)嵌入(ru)式單(dan)片計(ji)算機(ji)等進(jin)行控(kong)制，因(yin)此，除(chu)實現(xian)脈💁🏼♀️沖(chong)輸出(chu)之外(wai)，一般(ban)具備(bei)多種(zhong)控制(zhi)功能(neng)。
1.3.1.自動(dong)穩流(liu)穩壓(ya)。傳統(tong)矽整(zheng)流器(qi)電流(liu)或電(dian)壓無(wu)法自(zi)動穩(wen)😮💨定，随(sui)電網(wang)電壓(ya)的波(bo)動而(er)波動(dong)。而脈(mo)沖電(dian)源則(ze)擁有(you)高精(jing)🙂↕️度的(de)自動(dong)✡️調節(jie)功能(neng)。如電(dian)網三(san)相電(dian)壓波(bo)動達(da)上百(bai)伏時(shi)💘，脈沖(chong)電源(yuan)輸出(chu)電壓(ya)可以(yi)幾乎(hu)不變(bian)。脈沖(chong)電源(yuan)的自(zi)動調(diao)節功(gong)能一(yi)💕般具(ju)有二(er)種模(mo)式：
第(di)一，恒(heng)電流(liu)限壓(ya)模式(shi)。當電(dian)鍍工(gong)藝參(can)數，如(ru)零件(jian)面積(ji)🏊🏾♀️、溫度(du)、濃👿度(du)、酸堿(jian)度等(deng)工藝(yi)條件(jian)發生(sheng)改變(bian)時，常(chang)規😁整(zheng)流器(qi)電流(liu)會發(fa)生波(bo)動。而(er)恒電(dian)流模(mo)式下(xia)，輸出(chu)電流(liu)自動(dong)恒定(ding)在設(she)定值(zhi)不發(fa)生改(gai)變。這(zhe)🧑🏽❤️💋🧑🏻對需(xu)精确(que)計算(suan)硬鉻(ge)厚度(du)情況(kuang)下是(shi)很有(you)用的(de)。采用(yong)恒流(liu)模式(shi)時💔的(de)限壓(ya)功能(neng)目的(de)是保(bao)護設(she)備不(bu)被燒(shao)🏊🏿♀️壞。
第(di)二，恒(heng)電壓(ya)限流(liu)模式(shi)。當電(dian)鍍工(gong)藝參(can)數發(fa)生改(gai)變時(shi)，輸出(chu)電壓(ya)🎅🏿自動(dong)恒定(ding)在設(she)定值(zhi)不發(fa)生改(gai)變。這(zhe)種模(mo)式硬(ying)鉻🛌🏻電(dian)鍍不(bu)常使(shi)用，但(dan)對于(yu)鋁氧(yang)化着(zhe)色則(ze)大有(you)作用(yong)。
1.3.2 多段(duan)式運(yun)行模(mo)式。鋁(lü)陽極(ji)氧化(hua)或硬(ying)鉻電(dian)鍍時(shi)，往往(wang)🧑🏻❤️🧑🏼需要(yao)進😁行(hang)反向(xiang)電解(jie)、大電(dian)流沖(chong)擊、階(jie)梯送(song)電等(deng)操作(zuo)。傳統(tong)電源(yuan)隻能(neng)🛌🏻靠手(shou)工實(shi)現。而(er)具有(you)多段(duan)式運(yun)行模(mo)式的(de)脈沖(chong)電源(yuan)則隻(zhi)需💌提(ti)前設(she)定，生(sheng)産✍🏻時(shi)可自(zi)動按(an)順序(xu)進行(hang)自動(dong)調節(jie)。這一(yi)功能(neng)對硬(ying)鉻電(dian)鍍是(shi)非常(chang)有用(yong)的。國(guo)産脈(mo)沖電(dian)源已(yi)達到(dao)三段(duan)式運(yun)行，每(mei)一段(duan)😌時間(jian)可在(zai)0～255秒😍内(nei)調節(jie)設定(ding)。
1.3.3 雙向(xiang)脈沖(chong)功能(neng)。正負(fu)脈沖(chong)頻率(lü)、占空(kong)比、正(zheng)反向(xiang)輸出(chu)時間(jian)均可(ke)獨立(li)調節(jie)，使用(yong)靈活(huo)、方便(bian)。配合(he)硬鉻(ge)電鍍(du)工藝(yi)👩🏿❤️💋👨🏽，可獲(huo)👀得不(bu)🔞同物(wu)理性(xing)能的(de)鍍層(ceng)。
1.3.4 直流(liu)疊加(jia)功能(neng)。輸出(chu)正反(fan)向脈(mo)沖電(dian)流的(de)同時(shi)，由同(tong)一台(tai)電✍🏻源(yuan)疊加(jia)輸出(chu)一純(chun)直流(liu)成分(fen)，更拓(tuo)寬了(le)脈沖(chong)🤑電源(yuan)💑🏾的使(shi)㊙️用範(fan)🤑圍及(ji)用途(tu)。
近幾(ji)年來(lai)，國産(chan)多功(gong)能脈(mo)沖電(dian)源技(ji)術已(yi)趨于(yu)成熟(shu)🧛🏽，其中(zhong)脈沖(chong)波形(xing)垂直(zhi)程度(du)，波形(xing)平穩(wen)程度(du)、穩定(ding)性、抗(kang)幹擾(rao)性等(deng)指标(biao)達到(dao)甚至(zhi)超過(guo)了國(guo)外水(shui)平。
直(zhi)流電(dian)源波(bo)形對(dui)電鍍(du)質量(liang)有突(tu)出的(de)影響(xiang)，例如(ru)：高頻(pin)率定(ding)脈寬(kuan)🙉高頻(pin)穩壓(ya)/穩流(liu)脈沖(chong)電源(yuan)電鍍(du)時會(hui)産生(sheng)特殊(shu)效🔞應(ying)，這🧎🏻♀️➡️也(ye)是普(pu)通直(zhi)流電(dian)源電(dian)鍍無(wu)法達(da)到的(de)效果(guo)，有些(xie)現象(xiang)還不(bu)能用(yong)常👾規(gui)電化(hua)😌學理(li)論來(lai)加以(yi)解釋(shi)。而ˇ直(zhi)流波(bo)形對(dui)電鍍(du)沉積(ji)的影(ying)響還(hai)難以(yi)從理(li)論上(shang)進行(hang)預測(ce)，隻能(neng)通👽過(guo)大量(liang)的試(shi)驗來(lai)作相(xiang)對比(bi)較，篩(shai)選出(chu)适宜(yi)的波(bo)形。
近(jin)幾年(nian)來新(xin)出現(xian)的零(ling)電壓(ya)轉換(huan)(zvT)和零(ling)電流(liu)轉換(huan)(ZCT)技術(shu)，或✡️者(zhe)稱“軟(ruan)開關(guan)”技術(shu)，綜合(he)了PWM 開(kai)關與(yu)諧振(zhen)變換(huan)技術(shu)兩🧑🏻❤️🧑🏼者(zhe)的優(you)點：既(ji)有🤶🏾脈(mo)沖方(fang)波高(gao)效傳(chuan)遞功(gong)率和(he)恒頻(pin)控制(zhi)便于(yu)優化(hua)參數(shu)，又有(you)諧振(zhen)技術(shu)的低(di)損耗(hao)和零(ling)電壓(ya)轉換(huan)的特(te)點。這(zhe)種“零(ling)開關(guan)”技術(shu)充分(fen)利用(yong)變壓(ya)器的(de)漏感(gan)于功(gong)率管(guan)的輸(shu)出結(jie)電容(rong)🧜🏼♀️之間(jian)的諧(xie)振，産(chan)生滿(man)足零(ling)電壓(ya)導通(tong)和零(ling)電🧎🏻♀️➡️流(liu)截止(zhi)的條(tiao)件ˇ，在(zai)開關(guan)管導(dao)通時(shi)電壓(ya)為零(ling)，截止(zhi)時流(liu)經開(kai)關管(guan)的電(dian)流為(wei)零。因(yin)此大(da)大減(jian)少✡️了(le)功率(lü)管的(de)開關(guan)電壓(ya)、電流(liu)應力(li)和尖(jian)刺幹(gan)擾，降(jiang)低了(le)功耗(hao)，開關(guan)效率(lü)明顯(xian)提高(gao)。 
