专利名称：一种数字型脉冲贵金属电镀电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电源装置，特别是涉及一种数字型脉冲贵金属电镀电源。
背景技术：
脉冲电源在电镀过程中，最基本工作原理为当电流导通时，脉冲(峰值)电流相当于普通直流电流的几倍甚至几十倍，正是这个瞬时高电流密度使金属离子在极高的过电位下还原，从而使沉积层晶粒变细；当电流关断时，阴极区附近放电离子又恢复到初始浓度，浓差极化消除，这利于下一个脉冲同期继续使用高的脉冲(峰值)电流密度，同时关断期内还伴有对沉积层有利的重结晶、吸脱附等现象。这样的过程同期性地贯穿整个电镀过程的始末。实践证明，脉冲电源在细化结晶，改善镀层物理化学性能，节约贵重金属等方面
比传统直流电镀有着不可比拟的优越性。目前市场上脉冲电镀电源品种较多，但都存在下列问题I、面板操作部分采用旋转开关，其采用不同阻值电阻搭配，输出脉冲频率及占空比精度较低而且不稳定；而且内部开关接触点易损坏，时常造成接触不良。2、传统脉冲电源大部分采用指针表显示输出电压、电流，指针表的精准度和可读
性较差。3、传统脉冲驱动板对IGBT模块驱动能力较差，容易出现IGBT模块损害像，从而导致整机返修率较高。有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种数字型脉冲贵金属电镀电源，本案由此产生。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种控制精度和显示精度高、瞬时电流密度大、性能可靠的数字型脉冲贵金属电镀电源。为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是一种数字型脉冲贵金属电镀电源，包括数字电源、电抗器、电容、IGBT模块、脉冲PWM触发模块和LED显示及控制模块，数字电源的正极连接电抗器，电容连接在数字电源的负极和电抗器之间；IGBT模块的集电极(C极)连接电抗器，门极(G极)连接脉冲PWM触发模块正极，发射极(E极)连接脉冲PWM触发模块负极，LED显示及控制模块与脉冲PWM触发模块双向连接，数字型脉冲贵金属电镀电源的脉冲输出负载连接在IGBT模块的发射极(E极)和数字电源的负极之间。 数字电源输出电压为0-36V，输出电流为0A-500A。电抗器和电容对数字电源输出的电流进行滤波处理。IGBT模块将经过滤波处理后的直流电变换成脉宽可调的方波，一般选用电流300A/600V的单管IGBT模块，IGBT模块包括I个或I个以上相互并联的单管IGBT模块。脉冲PWM触发模块的作用是调节IGBT模块输出脉冲的频率和占空比。[0015]所述LED显示及控制模块包括参数设定按键、大小选择按键、返回按键、输出模式按键、启动按键、电位器开关以及电压、电流LED显示器、工作状态LED显示器等。上述数字型脉冲贵金属电镀电源在工作时，先轻按参数设定按键进入设定状态，此时数码管闪烁，再次轻按参数设定按键，并在此状态轻按大小选择按键，通过脉冲PWM触发模块设定输出脉冲的频率和占空比，工作状态LED显示器显示上述各种状态下的参数值，最后按返回键，返回所设定的工作状态并保存设定值。然后轻按输出模式按键设定稳压或稳流输出模式，并设定好运行时间；设置完毕后按启动按键启动机器，然后旋转电位器开关调节实际输出峰值电压或平均电流，并在电压、电流LED显示器进行显示。本实用新型所述的数字型脉冲贵金属电镀电源完全实现脉冲电源数字化控制，采用数字化的LED显示及控制模块，控制精度和显示精度达到千分之一，可实现50Ηζ-2000Ηζ频率和5%-95%占空比输出，瞬时电流密度大、性能可靠，能满足各种贵金属电镀要求。
以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。·
图I为本实施例的数字型脉冲贵金属电镀电源控制原理图；图2为本实施例的数字型脉冲贵金属电镀电源立体图。
具体实施方式
如图1-2所示，一种数字型脉冲贵金属电镀电源，包括数字电源I、电抗器2、电容
3、IGBT模块4、脉冲PWM触发模块5和LED显示及控制模块6，数字电源I的正极连接电抗器2，电容3连接在数字电源I的负极和电抗器2之间；IGBT模块4的集电极(C极)连接电抗器2，门极(G极)连接脉冲PWM触发模块5正极，发射极(E极)连接脉冲PWM触发模块5负极，LED显示及控制模块6与脉冲PWM触发模块5双向连接，数字型脉冲贵金属电镀电源的脉冲输出负载连接在IGBT模块4的发射极(E极)和数字电源I的负极之间。数字电源I数字电源输出电压为0-36V，输出电流为0A-500A。电抗2和电容3对数字电源输出的电流进行滤波处理。IGBT模块4将经过滤波处理后的直流电变换成脉宽可调的方波，一般选用I个电流300A/600V的单管IGBT模块，也可以2个或2个以上单管IGBT模块并联使用。脉冲PWM触发模块5的作用是调节IGBT模块4输出脉冲的频率和占空比。所述LED显示及控制模块6包括参数设定按键61、大小选择按键、返回按键、输出模式按键62、启动按键、电位器开关63以及电压、电流LED显示器64、工作状态LED显示器65等。上述数字型脉冲贵金属电镀电源在工作前，先将“脉冲输出负载”端子与电镀槽的镀件可靠的连接，连接线尽可能短，且最好为多股电缆线，并把阴阳极两根电缆互相绞合以确保输出电压波形为方波。然后轻按参数设定按键61进入设定状态，此时数码管闪烁，再次轻按参数设定按键61，并在此状态轻按大小选择按键，通过脉冲PWM触发模块5设定输出脉冲的频率和占空比，工作状态LED显示器65显示上述各种状态下的参数；最后按返回键，返回所设定工作状态并保存设定值。然后轻按输出模式按键62设定稳压或稳流输出模式，并设定好运行时间；设置完毕后按启动按键启动机器，然后旋转电位器开关63调节实际输出峰值电压或平均电流，并在电压、电流表LED显示器64进行显示。在数字型脉冲贵金属电镀电源工作时，不同的镀种应选择不同的脉冲宽度和频率，即不同的占空比Q。它们之间的关系为tuQ= - = f . tuTQ ——占空比tu——脉冲宽度 T ——脉冲周期f ——脉冲频率占空比Q的选择对脉冲电镀的效果影响很大，因此需先由实验确定Q，然后再投入生产。实践证明，挂镀金时选择Q=l/10，频率f=1000HZ效果较好。脉冲有氰镀银，频率选择在f=500-1000HZ，占空比Q=l/10，脉宽tu=200 μ S-100 μ S效果较好。当然由于实际情况不一样，参数选择也要相应变化。本实施例的电压、电流表显示器64显示平均电流，它与脉冲峰值电流之间的关系为Γ (平均电流)=I (峰值电流)*Q (占空比)例如工作频率f=1000HZ，脉宽tu=100y S，电压、电流显示器64上的读数为Γ =10A，则输出脉冲电流I= Γ /Q ；而Q=f*tu=1000HZ*100*l(T6 秒=0. I所以脉冲电流I= Γ /Q=10A/0. I=IOOA从上述例子可看出，脉冲电流比电流表显示的平均电流要大得多，因此用户在选择脉冲电镀电源时与实际操作时都应注意这个问题。此外，脉冲电流的热效应要比直流的热效应强得多，因此数字型脉冲贵金属电镀电源输出的阴阳极引线应尽可能短与粗，而且用多股编织线为好。上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
权利要求1.一种数字型脉冲贵金属电镀电源，其特征在于包括数字电源、电抗器、电容、IGBT模块、脉冲PWM触发模块和LED显示及控制模块，数字电源的正极连接电抗器，电容连接在数字电源的负极和电抗器之间；IGBT模块的集电极(C极)连接电抗器，门极(G极)连接脉冲PWM触发模块正极，发射极(E极)连接脉冲PWM触发模块负极，LED显示及控制模块与脉冲PWM触发模块双向连接，数字型脉冲贵金属电镀电源的脉冲输出负载连接在IGBT模块的发射极(E极)和数字电源的负极之间。
2.如权利要求I所述的一种数字型脉冲贵金属电镀电源，其特征在于数字电源输出电压为0-36V，输出电流为0-500A。
3.如权利要求I所述的一种数字型脉冲贵金属电镀电源，其特征在于=IGBT模块选用电流300A/600V的单管IGBT模块。
4.如权利要求3所述的一种数字型脉冲贵金属电镀电源，其特征在于IGBT模块包括I个或I个以上相互并联的单管IGBT模块。
5.如权利要求I所述的一种数字型脉冲贵金属电镀电源，其特征在于所述LED显示及控制模块包括参数设定按键、大小选择按键、返回按键、输出模式按键、启动按键、电位器开关以及电压、电流LED显示器、工作状态LED显示器。
专利摘要本实用新型公开一种数字型脉冲贵金属电镀电源，属于电源技术领域，包括数字电源、IGBT模块、脉冲PWM触发模块、LED显示及控制模块、电抗器以及电容，所述LED显示及控制模块包括参数设定按键、大小选择按键、返回按键、输出模式按键、启动按键、电位器开关以及电压、电流LED显示器、工作状态LED显示器等。本实用新型所述的数字型脉冲贵金属电镀电源完全实现脉冲电源数字化控制，采用数字化的LED显示及控制模块，控制精度和显示精度达到千分之一，可实现50Hz-2000Hz频率和5%-95%占空比输出，瞬时电流密度大、性能可靠，能满足各种贵金属电镀要求。
文档编号C25D5/18GK202705524SQ201220366008
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月27日 优先权日2012年7月27日
发明者盘瑞宝, 钱连根 申请人:绍兴意来客电器设备有限公司