专利名称：一种具有远程控制功能的电刷镀电源的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种远程控制电源，尤其是一种具有远程控制功能的电刷镀电源，属
于电刷镀电源技术领域。
背景技术：
电刷镀是一种从电镀(槽镀)发展起来利用电化学原理在导电工件进行金属离子 沉积形成镀层的新技术。电刷镀使用专用电源、镀笔和刷镀液，无需常规电镀槽。在电刷镀 过程中，镀笔外裹布包套，以一定的压力与工件保持接触并作相对运动，在电流的作用下， 使得金属离子沉积在工件表面，从而完成电镀工作。由于电刷镀的灵活性，因此常常被用于 现场工作。 通常，完成一次电刷镀过程需要经过以下步骤电净 一一 活化 一一 镀过渡 层 一一 镀沉积镀层，这些工艺步骤对电源的输出电压和极性有不同的要求，需要不断地对 电源进行调节。 据申请人了解，现有电刷镀电源工艺参数的调整需要在电源主机面板上通过转换 开关、旋钮等控制元件来实现。而通常情况下，电源和工件之间有一定的距离；如果工作环 境恶劣，为了保护电源，则往往需要分屋放置。这样就给调节和监控电刷镀工艺参数带来诸 多不便。 检索发现87212512、88216165. 2以及89218910. X的中国专利申请分别公开了用 于电刷镀的电源改进技术方案。其中89218910. X公开的电源由工频整流器、逆变器、输出 整流器组成。逆变器由脉宽控制电路控制，通过改变脉冲占空比调节输出电压，但上述专利 均未能解决电刷镀电源的远距离控制问题。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提出一种具有远程控制功能 的电刷镀电源，从而通过远程控制实现对电刷镀电源输出参数的调节，大大方便实际操作， 减轻劳动强度。 为了达到以上目的，本发明具有远程控制功能的电刷镀电源由电源主机和远程控 制盒组成； 所述电源主机含有输入整流电路，用以将输入的交流电转变为直流电提供给逆 变电路；逆变电路，用以将输入的直流电转变为受脉宽调制的交变电压，输出到脉冲变压器 的初级；脉宽调制数字信号处理电路，含有通讯端口 ，其控制输出端接逆变电路的受控端， 用以调控脉宽调制电压的输出；脉冲变压器，用以将初级的交变电压转变为次级的脉冲电 压，提供给输出整流电路；输出整流电路，用以将输入的脉冲电压转变为直流电压经极性切 换控制，提供给电刷镀； 所述远程控制盒含有核心单片机，所述单片机的输入端接输入装置，通讯端通过 总线驱动芯片接通讯端口 ，输出端通过显示驱动芯片接显示装置；
所述电源主机和远程控制盒通过数据线将对应的通讯接口连接起来。 本发明进一步的完善是，所述脉宽调制数字信号处理电路的电压、电流采样信号
输入端分别与逆变电路的输出端耦合连接，用以采集相应的信号。 工作时，电源主机的电源输入整流后，转变为P丽(脉宽调制)脉冲电压，在P丽数 字信号处理电路的控制下，以所需的电压值输出，并再次整流成直流电压，输出供电刷镀使 用。而借助远程控制盒，通过通讯接口和数据线，既可以接收电源主机发来的电流、电压、累 计电量等数据信息，在显示装置上显示，而且可将输入装置的输入的调控参数传输到电源 主机，实现电源输出电压、输出极性等所需的远程控制。显然，采用本发明后，即使在工作环 境恶劣、电源和工件相互隔离放置之处，也能十分方便快捷地对电刷镀电源输出参数进行 调节，从而大大方便电刷镀操作，减轻劳动强度。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一个实施例的整体结构示意图。
图2为图1实施例的电路原理图。
图3为图2中远程控制盒的电路原理图。
具体实施方式
实施例一 本实施例具有远程控制功能的电刷镀电源如图1所示，由电源主机B和远程控制 盒A组成。其中电源主机如图2所示，由输入整流电路、逆变电路、脉宽调制数字信号处理 电路、脉冲变压器、；输出整流电路组成。输入整流电路由整流桥构成，用以将输入的220V 交流电转变为直流电提供给逆变电路。逆变电路为由电容C2、 C3、 MOS管VI、 V2组成的半 桥拓扑逆变电路，用以将输入的直流电转变为受脉宽调制的交变电压，输出到脉冲变压器T 的初级。脉宽调制数字信号处理电路P丽含有485通讯端口，其控制输出端通过隔离驱动 电路接逆变电路的受控端——大功率MOS管VI、 V2的栅极，用以控制交变电压的输出。脉 冲变压器T用以将交变电压转变为次级的脉冲电压，提供给输出整流电路。输出整流电路 由全波整流二极管Dl、 D2构成，用以将输入的脉冲电压转变为直流电压，再经极性切换控 制电路提供给电刷镀。 远程控制盒如图3所示，含有IC2核心单片机MCU，该单片机的输入端接作为 输入装置的旋转编码器以及电量值控制按钮和极性控制开关，输出端通过显示驱动芯片 ZLG7290接数码显示装置，通讯端通过总线驱动芯片MAX483接通讯端口 ，进而通过通讯端 口实现与电源主机的通讯连接。图中E是提供5V电源的电源模块。 脉宽调制数字信号处理电路的具体构成如图5所示，以脉宽调制芯片Ul为核心， 通过单片机芯片IC1接总线驱动芯片MAX483，构成485通讯端口 。 Ul的控制输出端8脚和 11脚分别输出正、负驱动信号，通过隔离驱动电路接逆变电路的受控端。为了保证该电源输 出稳定可靠，脉冲变压器T的初级耦合有电流互感器，其输出经比较芯片U2接至脉宽调制 芯片U1的电流信号采样端4脚，同时输出整流电路的输出端将电压反馈信号接至脉宽调制 芯片U1的电压信号采样端l脚。
隔离驱动电路的具体构成如图4所示，由输入端分别接正、负驱动信号的两路三 极管(Ql、 Q2和Q3、 Q4)放大电路和变压器(Tl、 T2)隔离电路构成，其正、负输出端分别接 至大功率M0S管V1、V2的栅极。 工作时，交流200V电压经过整流电路，变成约310V左右的直流电，逆变电路在脉 宽调制数字信号处理电路的控制下，产生20KHz的P丽信号，驱动MOS管VI和V2交替导通 和关断，从而在脉冲变压器T的次级产生20V左右的脉冲电压，经二极管Dl、 D2全波整流， 电感L和电容C4滤波后得到20V左右的直流电压，供电刷镀使用。改变脉宽调制信号的占 空比即可调节输出电压的值，通过极性切换电路可以改变电源的输出极性。
远程控制盒中的IC2是ATMEL公司生产的单片机，作为从机，通过RS485接口，接 收电源主机B中主机发来的电流、电压、累计电量等信息，并通过IC1显示驱动芯片，驱动5 位数码管，显示上述信息。通过按键可以预设累计电量值，并在累计电量达到预设电量值时 发出蜂鸣声提醒使用者。通过极性开关可以改变IC2单片机内部状态值的状态，控制输出 极性。通过旋转编码器可以改变IC2单片机内部存储的当前电源电压值，通过RS485接口 ， IC2单片机将这些信息传送给电源主机B中的单片机，其控制改变电源的电压和输出极性， 从而达到远程控制的目的，方便了使用者，提高了效率。 由于本实施例的远程控制盒A通过RS485接口和电源主机B连接，因此实际上电 源主机B中的P丽数字信号处理电路工作在主机状态，远程控制盒B中的单片机IC2工作 在从机状态。电源主机B中的单片机通过RS485接口不断读取通过远程控制盒A远程调控 传送过来的信息，并根据这些信息调整脉宽调制(P丽)信号的占空比，控制输出电压，通过 极性切换电路改变输出极性。 总之，本实施例具有远程控制功能的电刷镀电源通过逆变技术，将220V交流电源 变换成直流20V左右的直流电压，供电刷镀工艺所需，另外通过电缆连接的远程控制盒，可 以实现远程对电源输出参数的调节，与现有技术相比有以下优点 1.采用逆变技术，取消了传统铁芯变压器，大大地减轻了设备重量，节约了铜用 量，提高了电源转换效率； 2.采用单片机控制的P丽数字信号处理技术，提高了产品的可靠性；
3.采用单片机通讯技术，实现了远程显示和控制，提高了产品的灵活性；
4.采用旋转编码器来取代传统的电位器，避免了潮气、灰尘、腐蚀性气体带来的接 触问题，提高了产品的可靠性。 除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形 成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
权利要求
一种具有远程控制功能的电刷镀电源，其特征在于由电源主机和远程控制盒组成；所述电源主机含有输入整流电路，用以将输入的交流电转变为直流电提供给逆变电路；逆变电路，用以将输入的直流电转变为受脉宽调制的交变电压，输出到脉冲变压器的初级；脉宽调制数字信号处理电路，含有通讯端口，其控制输出端接逆变电路的受控端，用以调控脉宽调制电压的输出；脉冲变压器，用以将初级的交变电压转变为次级的脉冲电压，提供给输出整流电路；输出整流电路，用以将输入的脉冲电压转变为直流电压经极性切换控制，提供给电刷镀；所述远程控制盒含有核心单片机，所述单片机的输入端接输入装置，通讯端通过总线驱动芯片接通讯端口，输出端通过显示驱动芯片接显示装置；所述电源主机和远程控制盒通过数据线将对应的通讯接口连接起来。
2. 根据权利要求1所述的具有远程控制功能的电刷镀电源，其特征在于所述脉宽调制数字信号处理电路的电压、电流采样信号输入端分别与逆变电路输出端耦合连接，用以采集相应的信号。
3. 根据权利要求2所述的具有远程控制功能的电刷镀电源，其特征在于所述脉宽调制数字信号处理电路的控制输出端通过隔离驱动电路接逆变电路的受控端。
4. 根据权利要求3所述的具有远程控制功能的电刷镀电源，其特征在于所述隔离驱动电路由三极管放大电路和变压器隔离电路构成。
5. 根据权利要求4所述的具有远程控制功能的电刷镀电源，其特征在于所述逆变电路为半桥拓扑逆变电路。
6. 根据权利要求5所述的具有远程控制功能的电刷镀电源，其特征在于所述远程控制盒的输入装置包括旋转编码器以及电量值设定按钮和极性控制开关。
全文摘要
本发明涉及一种具有远程控制功能的电刷镀电源，属于电刷镀电源技术领域。该电源由电源主机和远程控制盒组成；电源主机含有输入整流电路、逆变电路、脉宽调制数字信号处理电路、脉冲变压器，以及输出整流电路——用以将交流220V电压转变为直流电压，经极性切换控制，提供给电刷镀；远程控制盒含有核心单片机，单片机的输入端接输入装置，通讯端通过总线驱动芯片接通讯端口，输出端通过显示驱动芯片接显示装置；电源主机和远程控制盒通过数据线将对应的通讯接口连接起来。采用本发明后，即使在工作环境恶劣、电源和工件相互隔离放置之处，也能十分方便快捷地对电刷镀电源输出参数进行调节及监控，从而大大方便电刷镀操作，减轻劳动强度，提高刷镀层质量。
文档编号H02M3/335GK101698954SQ200910207818
公开日2010年4月28日 申请日期2009年10月30日 优先权日2009年10月30日
发明者吴凤英, 薛伯生, 陈善忠 申请人:南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司