一种可以降低高频整流电源波纹系数的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可以降低高频整流电源波纹系数的装置，包括电容组部分和电感组部分，电感组部分安装于电镀槽中正极导电铜排处，电容组部分跨接于电镀槽中正极导铜排和负极导电铜排之间，电感组部分位于比电容组部分更靠近电源的位置；电容组部分包括外壳，在外壳中设有正极铜板和负极铜板，正极铜板和负极铜板上安装有若干电容，正极铜板固定于正极导电铜排上，负极铜板固定于负极导电铜排上；电感组部分包括外壳，在外壳内部设有电感，电感套于正极导电铜排上。本实用新型具有以下优点：提供给电镀槽的高频整流电源电流首先经过电感组部分后，波形的峰谷值差值变小；再经过电容组部分，电流的波形变为基本平直。简单地说，电感组部分的作用是消除脉冲毛刺，电容组部分主要作用是储能补偿，使波形更为平直，从而为负载提供低纹波的稳定直流输出，使产品的深镀能力、均镀能力、裂纹率、硬度、耐磨性、亮度、电流效率、空隙率等性能指标均有大幅提高。
【专利说明】一种可以降低高频整流电源波纹系数的装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电镀电解行业控制【技术领域】，具体涉及一种用于控制电解高频直流电源波形的设备。
【背景技术】
[0002]在电镀电解行业中必须使用直流电源，随着电镀电源的发展，电源经历了电池、电子管、晶体管、晶闸管、高频逆变等阶段的发展，电源波形也存在较大差异。近些年来因高频直流电源具有效率高、体积小、价格便宜等优点而得到了普及应用，但由于使用厂家对整流器波纹系数的认识不足及生产厂家利益的驱使，导致大多数厂家生产的高频直流电源的波形都非常不好，有的甚至以脉冲矩形波形式输出。如果这些设备应用到一些特殊行业，就会对产品质量产生严重影响，造成镀层深镀能力差、均镀能力下降、浪费材料等问题，不良品率也会升高。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种安装于原有电镀设备上、可以降低高频整流电源波纹系数、改善输出波形、使电源以直流波形输出的装置。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:一种可以降低高频整流电源波纹系数的装置，其特征在于:包括电容组部分和电感组部分，其中电感组部分安装于电镀槽中正极导电铜排处，电容组部分跨接于电镀槽中正极导铜排和负极导电铜排之间，电感组部分位于比电容组部分更靠近电源的位置；所述电容组部分包括外壳，在外壳中设有正极铜板和负极铜板，正极铜板和负极铜板分别穿出外壳两侧构成支脚，在正极铜板和负极铜板上安装有若干电容，正极铜板和负极铜板之间留有间隙，正极铜板固定于正极导电铜排上，负极铜板固定于负极导电铜排上；电感组部分包括外壳，在外壳内部设有若干电感，电感套于正极导电铜排上，正极导电铜排从外壳的安装孔中穿过。
[0005]进一步地，所述正极铜板和负极铜板各包括有两层，在上层的上表面和下层的下表面均设置有若干排电容；电容与铜板之间、及上下两层铜板之间均设有绝缘板；上下两层铜板之间开有固定孔，通过螺栓或铆钉将三层绝缘板及两层铜板固定在一起；在正极铜板和负极铜板的支脚位置均开设有固定孔，用螺栓穿固定孔将电容组部分跨接固定于正极导电铜排和负极导电铜排上。
[0006]所述正极铜板和负极铜板相对接的一侧均为凹凸相间的结构，一侧铜板的凸出部插入对面铜板的凹进部，两铜板之间所形成的间隙距离为2 — 3mm。
[0007]进一步地，所述电容为3500-6000uf、25_50V的电容器。单个电容容量设计过小，电容数量就会越多，制作难度大，单个容量设计过大，充放电速度会降低，达不到理想要求；过低电容电压设计容易在使用中击穿，造成损坏，电压设计过高，会损失电容容量。
[0008]电容组的设计数量为20-40个/1KA，电容数量过少、电容组容量不够，损失滤波效果；电容数量过多，容量利用率低，组装体积大，安装难度增加；[0009]所述电感组部分包括有四个结构相同的电感，电感为方框形结构，其中一侧面有切口，四个电感按切口朝向相互间隔设置，即第一个电感的切口朝右，第二个电感的切口朝左，第三个电感的切口朝右，第四个电感的切口朝左。
[0010]进一步地，所述电感的切口高度为6 — 10mm，电感的壁厚为30— 40mm，电感的壁宽为15 — 30mm，电感内壁与正极导电铜排之间的距离为5 — 20mm。
[0011]切口越大，单组性能相对越好，但能耗和发热量将会增加，考虑封装后散热和连续工作等因素，切口设计为6-10mm。切口位置为主要的发热点，考虑到热源分散问题，为达到设计效果，采用多组组合的方式实现，组装过程中切口方向按照左、右、左、右的方式进行，这样既可以实现好的效果，又能解决发热问题；电感的厚度越大，单组滤波性能越好，但效果和厚度非正比关系，考虑实际制作成本和实际镀槽铜排距离，厚度设计为30-40mm ;电感侧壁的宽度越大，单组滤波性能越好，如果一个电感增加到80mm以上(四个电感的组合宽度)，也能够达到四个电感组合的效果，但发热位置会过于集中，考虑到热源分散问题，采用多组组合的方式；铜排与电感距离越近，实际效果越好，但考虑到安装、制作的难度，设计间距为 5_20mm。
[0012]电感组由四个电感组成，每一个电感在外形尺寸加工完毕之后，用玻璃布和环氧树脂缠绕保护，玻璃布缠绕厚度为1-3层；缠绕保护的目的一方面为了保护电感结构，另一方面起到绝缘作用，便于后续安装。
[0013]本发明具有以下优点:提供给电镀槽的高频整流电源电流首先经过电感组部分后，波形的峰谷值差值变小；再经过电容组部分，电流的波形变为基本平直。简单地说，电感组部分的作用是消除脉冲毛刺，电容组部分主要作用是储能补偿，使波形更为平直，从而为负载提供低纹波的稳定直流输出，使产品的深镀能力、均镀能力、裂纹率、硬度、耐磨性、亮度、电流效率、空隙率等性能指标均有大幅提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明电容组部分结构示意图；
[0015]图2为电容组部分的主体截面结构示意图；
[0016]图3为本发明电容组部分的铜基板平面结构图；
[0017]图4为本发明电感组部分结构示意图；
[0018]图5为本电感组部分的内部结构图；
[0019]图6为本发明整体装配结构示意图；
[0020]图7为电源输出的原始波形；
[0021]图8为经过电感组处理后的波形；
[0022]图9为经过电容组处理后的波形。
[0023]图中，I为电容组部分，11为外壳，12为正极铜板,13为负极铜板,14为固定孔,15为电容，16为绝缘板，17为间隙，18为凸出部，19为固定孔，2为电感组部分，21为外壳，22为安装孔，23为电感，3为电镀槽，4为负极导电铜排，5为正极导电铜排。
【具体实施方式】
[0024]本实施例中，参照图1、图2、图3、图4、图5和图6，所述可以降低高频整流电源波纹系数的装置，包括电容组部分I和电感组部分2，其中电感组部分I安装于电镀槽3中正极导电铜排5处，电容组部分I跨接于电镀槽3中正极导铜排5和负极导电铜排4之间，电感组部分2位于比电容组部分I更靠近电源的位置，电流首先经过电感组部分2，再经过电容组部分1，最后再到电镀槽3 ;所述电容组部分I包括外壳11，在外壳11中设有正极铜板12和负极铜板13，正极铜板12和负极铜板13分别穿出外壳11两侧构成支脚,在正极铜板12和负极铜板13上安装有若干电容15，正极铜板12和负极铜板13之间留有间隙17，正极铜板12固定于正极导电铜排5上，负极铜板13固定于负极导电铜排4上；电感组部分2包括外壳21,在外壳21内部设有若干电感23,电感23套于正极导电铜排5上,正极导电铜排5从外壳21的安装孔22中穿过。
[0025]所述正极铜板12和负极铜板13各包括有两层,在上层的上表面和下层的下表面均设置有若干排电容15 ;电容15与铜板之间、及上下两层铜板之间均设有绝缘板16 ;上下两层铜板之间开有固定孔19，通过螺栓或铆钉将三层绝缘板16及两层铜板固定在一起；在正极铜板12和负极铜板13的支脚位置均开设有固定孔14，用螺栓穿固定孔将电容组部分I跨接固定于正极导电铜排5和负极导电铜排4上。
[0026]正极铜板12和负极铜板13相对接的一侧均为凹凸相间的结构，一侧铜板的凸出部18插入对面铜板的凹进部，两铜板之间所形成的间隙距离为2 — 3mm。
[0027]所述电容15 为 5000 uf、40V (3500-6000uf、25_50V 均可)的电容器。
[0028]电感组部分2包括有四个结构相同的电感23，电感23为方框形结构，其中一侧面有切口，四个电感按切口朝向相互间隔设置，即第一个电感的切口朝右，第二个电感的切口朝左，第三个电感的切口朝右，第四个电感的切口朝左。
[0029]所述电感23的切口高度为8mm (6一IOmm均可)，电感的壁厚为30mm (30一40mm均可)，电感23的壁宽为20mm (15 — 30mm均可)，电感23内壁与正极导电铜排5之间的距离为 10mm (5一 20mm 均可)。
[0030]电源原始输出的波形具尖锐的波峰，如图7所示；而经过电感组部分2之后，电流的波形消除了尖锐的波峰，波动范围也更小，如图8所示；经过电容组部分I之后，电流的波形基本上变为平直，波动幅度也很小，如图9所示。
[0031]不同波形对电镀硬铬深镀能力的影响(CrO3:250g/L, Cr3+:2.6 g/L，H2SO4:2.7 g/L，温度:55±2°C，1:10A,时间:5min, 265ml标准霍尔槽):加装滤波器前深镀能力7.5cm，加装滤波器后深镀能力超过8cm，加装滤波器后镀层的深度能力提高6.7%，同时能够降低高区烧焦范围。
[0032]加装滤波器前后对电镀硬铬均镀能力的影响(CrO3:250g/L, Cr3+:2.6 g/L, H2SO4:2.7 g/L，温度:55±2°C，1:10A,时间:5min, 265ml 标准霍尔槽):
[0033]
【权利要求】
1.一种可以降低高频整流电源波纹系数的装置，其特征在于:包括电容组部分和电感组部分，其中电感组部分安装于电镀槽中正极导电铜排处，电容组部分跨接于电镀槽中正极导铜排和负极导电铜排之间，电感组部分位于比电容组部分更靠近电源的位置；所述电容组部分包括外壳，在外壳中设有正极铜板和负极铜板，正极铜板和负极铜板分别穿出外壳两侧构成支脚，在正极铜板和负极铜板上安装有若干电容，正极铜板和负极铜板之间留有间隙，正极铜板固定于正极导电铜排上，负极铜板固定于负极导电铜排上；电感组部分包括外壳，在外壳内部设有若干电感，电感套于正极导电铜排上，正极导电铜排从外壳的安装孔中穿过。
2.根据权利要求1所述的可以降低高频整流电源波纹系数的装置，其特征在于:所述正极铜板和负极铜板各包括有两层，在上层的上表面和下层的下表面均设置有若干排电容；电容与铜板之间、及上下两层铜板之间均设有绝缘板；上下两层铜板之间开有固定孔，通过螺栓或铆钉将三层绝缘板及两层铜板固定在一起；在正极铜板和负极铜板的支脚位置均开设有固定孔，用螺栓穿固定孔将电容组部分跨接固定于正极导电铜排和负极导电铜排上。
3.根据权利要求2所述的可以降低高频整流电源波纹系数的装置，其特征在于:所述正极铜板和负极铜板相对接的一侧均为凹凸相间的结构，一侧铜板的凸出部插入对面铜板的凹进部，两铜板之间所形成的间隙距离为2 — 3mm。
4.根据权利要求2所述的可以降低高频整流电源波纹系数的装置，其特征在于:所述电容为3500-6000uf、25-50V的电容器。
5.根据权利要求1所述的可以降低高频整流电源波纹系数的装置，其特征在于:所述电感组部分包括有四个结构相同的电感，电感为方框形结构，其中一侧面有切口，四个电感按切口朝向相互间隔设置，即第一个电感的切口朝右，第二个电感的切口朝左，第三个电感的切口朝右，第四个电感的切口朝左。
6.根据权利要求5所述的可以降低高频整流电源波纹系数的装置，其特征在于:所述电感的切口高度为6 — 10mm，电感的壁厚为30—40mm，电感的壁宽为15—30mm，电感内壁与正极导电铜排之间的距离为5 — 20mm。
【文档编号】H02M1/14GK203800814SQ201420094632
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2014年3月4日
【发明者】王庆浩 申请人:东莞市常晋凹版模具有限公司, 张贵明