1、開關(guan)電鍍電源的(de)發展現狀
20世(shi)紀90年代開始(shi),開關電鍍電(dian)源開始在我(wo)國的合資和(hé)外資企業的(de)電路闆(PCB)的電(dian)鍍生産線上(shang)使用。
20世紀90年(nian)代中後期,國(guo)内許多整流(liú)器生産廠開(kai)始嘗🚶♀️試研⭕制(zhi)大功率高頻(pín)開關電源,一(yi)些原來生産(chǎn)小功率開關(guan)電源也🔴開始(shi)進入大功率(lǜ)開關電源的(de)領域📐,并在全(quán)🔞國範圍内推(tuī)廣應用。
國内(nei)每年采用高(gao)頻開關金屬(shǔ)表面處理電(dian)源、電流在5000A以(yi)下的市場總(zǒng)量在5000萬元以(yi)上,特别是在(zài)某些行⚽業,例(lì)如印刷闆🈲電(diàn)鍍、貴重金屬(shu)電鍍等,輸出(chū)電流小于500A的(de)金屬表面處(chù)理電源使用(yong)率已超過50%。
近(jìn)年來有些高(gāo)頻開關電源(yuan)生産廠開始(shi)采用的是積(jī)木式、小功率(lǜ)并聯輸出方(fāng)式研制大電(dian)流電源,但由(yóu)于⭕存在許多(duo)技術上的📱問(wen)題尚未解決(jue),目前還不能(neng)應用❄️到生産(chan)中。
由此可見(jiàn),高頻開關電(diàn)鍍電源應用(yong)在金屬表面(miàn)處理及小🌐功(gōng)率範圍内的(de)國内市場已(yi)經接受,具有(you)廣闊的市場(chang)前景。但産品(pǐn)主要局限于(yu)1500A以下的中小(xiao)功率領域,在(zai)國内也隻有(yǒu)少量廠家生(shēng)産,從技術角(jiao)度看主要限(xian)于硬開關變(bian)換模式和模(mo)拟控✊制方式(shi),可靠性、EMC及工(gōng)藝😄結構等方(fang)面具有明顯(xiǎn)的局限性,同(tóng)焊接等領域(yu)全面推廣應(ying)用開關式電(dian)源的景況具(jù)有較大差距(ju)。

2、開關電鍍(dù)電源的發展(zhǎn)趨勢
(1)高頻高(gao)效化
在較大(dà)功率領域采(cai)用高頻開關(guan)電源代替傳(chuan)統整❤️流電源(yuán),降低損耗,提(tí)高功率密度(dù)。
目前電鍍開(kāi)關電源主要(yao)局限于1500A以下(xià)的中小功率(lü)領👅域🈲,所以通(tōng)過運用先進(jìn)的功率電子(zi)器件和高頻(pín)♉逆變🌍技術,克(kè)服目前功率(lü)器件和磁性(xìng)材料輸出功(gōng)率的局限性(xìng),通☎️過變壓器(qì)串并聯的方(fang)式發揮現有(you)開關管的功(gong)率輸出能力(li),提高單機功(gōng)率輸出級别(bié);采用多單元(yuan)積木式并聯(lián)📞技術進一步(bù)提高電源的(de)輸出能力。
軟(ruan)開關技術具(jù)有降低電力(lì)電子器件開(kāi)關功耗、提高(gao)開關🈚頻率、降(jiang)低電磁幹擾(rǎo)、改善器件的(de)工作環境等(děng)優點,是近10年(nian)來國🔴際電力(lì)電子領域研(yan)究的熱點。這(zhè)種功率變換(huàn)模式僅在短(duan)暫的功率器(qi)件換流期間(jiān),應用諧🌂振原(yuán)理,實現零電(diàn)壓或零電流(liu)自然導通🤟和(hé)自然關斷,而(ér)在其他大部(bu)分時間采用(yòng)恒頻脈寬調(diao)制方式,完成(cheng)對電源輸出(chu)電壓或電流(liú)的控制。它的(de)本質是将器(qì)件換流過🔅程(chéng)和能量♌轉換(huan)、控制過程分(fen)時加以區别(bie)處理🐆。采用這(zhè)種變換模式(shi)可以使工作(zuo)在高頻狀态(tài)下的功🆚率開(kāi)關✌️管的開關(guān)損耗顯著㊙️降(jiàng)低,電源整體(ti)效率提高,同(tóng)時使電源工(gōng)作頻率進😄一(yi)步提高成為(wei)可能。
(2)智能化(hua)
電鍍工藝如(rú)何消除人為(wei)因素的影響(xiǎng)及減少過程(chéng)能量損🎯耗的(de)需求,對電源(yuán)的智能化提(tí)出了更高的(de)☀️要求。從節能(néng)及🈚提高工藝(yì)質量角度出(chū)發,電鍍過程(chéng)中,除電源裝(zhuang)置的能耗以(yi)外,工藝過程(chéng)的能耗占絕(jué)大部分。而影(ying)響工藝過程(chéng)能耗㊙️的因素(sù)主要是電流(liu)💛效率和槽壓(ya),通過對電解(jiě)液濃度、溫度(du)、電極距離等(deng)⛹🏻♀️參數在線檢(jian)測,實時對電(diàn)源的👌電流電(dian)壓輸出進行(háng)調整和合🔅理(li)配置,進而達(da)到節能增🐇效(xiao)和提高工藝(yi)🔴質量的目的(de)。
從控制角度(dù)看,電鍍工藝(yì)過程及開關(guan)式電鍍電源(yuan)的能量轉換(huàn)過程均為非(fei)線性時變系(xi)統,難以建立(lì)準🈲确的⭕模型(xing)進行傳統的(de)控制。智能控(kòng)制能夠不依(yī)⛱️賴受控對象(xiàng)的數學模型(xing),利用人的操(cao)作經驗、知識(shí)和推理❗以及(ji)控制系統的(de)某些信息和(he)性能得到相(xiàng)應的控制規(gui)則。這些智能(neng)控制⛷️的應用(yong)将大大提高(gāo)💋電鍍電源的(de)☁️性能及工藝(yi)質量。
因此,随(suí)着電鍍技術(shu)的不斷發展(zhǎn),應迅速開發(fā)适應不同工(gōng)🏃藝♊過程的智(zhì)能化電源設(she)備,以滿足新(xīn)世紀的新技(jì)術發展需求(qiú)。
(3)數字化
電鍍(dù)電源的數字(zi)化技術意義(yi)重大。采用數(shù)字化技術,從(cóng)🌐電源㊙️的電氣(qì)性能來看,可(kě)以應用現有(you)電源的各種(zhong)研究📐成果🤩(功(gong)率電路拓撲(pu)及控制方式(shì)等),通過系統(tong)軟💚件實現軟(ruan)開關技術并(bìng)降低電磁幹(gàn)擾,提高電源(yuán)的穩定性和(hé)智能化程度(dù);從電源的工(gōng)藝效果來看(kàn),數字化電源(yuan)由于控💃🏻制策(cè)略調整靈活(huo)、控制精🧡度高(gāo)以及控制參(can)數穩定性高(gao),所以具有更(gèng)好的工藝穩(wen)定性和更好(hǎo)的工藝效果(guǒ)及節🧑🏾🤝🧑🏼能特征(zheng)。同時,數字化(hua)電源方便的(de)通🍉信接口功(gong)能為現‼️代化(hua)的網絡☔化生(sheng)産提供了良(liáng)好的硬件基(jī)礎。從電鍍工(gōng)藝‼️研究♊的角(jiǎo)度,數字化電(dian)鍍電源🈲為實(shi)施創新性的(de)工藝控制策(ce)略和實現多(duo)功能提供了(le)全新的途徑(jing)。數字化電源(yuan)的在線控制(zhi)程序升級将(jiāng)發🌈揮作用,為(wei)新控制策略(lue)的實🍓施提供(gong)方便、快捷的(de)途徑。
以DSP為平(píng)台實現開關(guān)電鍍電源數(shu)字化主要包(bāo)括三個層面(miàn)的内📧容:第一(yī)層面為實現(xiàn)電信号及過(guò)程參數的實(shi)時檢測📧、顯示(shi)及動作控制(zhi)功能;第二層(céng)面為根據檢(jiǎn)測信号采用(yòng)合理的智🔞能(neng)控制算法确(que)保電源具有(you)較高的動态(tài)性能指标且(qie)滿足多特性(xìng)電鍍💛工藝的(de)需求,并達到(dào)節能增效的(de)目的;第三層(céng)面實現數字(zì)化PWM觸發信号(hao)的輸出及數(shu)字PFC,進一步提(tí)♈高電源裝置(zhi)的多方面性(xing)能指标。
(4)綠色(sè)可靠
電鍍電(dian)源長時連續(xu)工作在極為(wei)苛刻的工況(kuang)下,因❌此其可(kě)靠性⚽和綠色(se)化是電源推(tuī)廣應用的前(qián)提。影🤞響電源(yuán)可靠性及綠(lǜ)色化的主要(yào)因素有電磁(cí)幹擾、熱效應(ying)、功率管工作(zuò)環☔境、器件質(zhi)量及⭐工藝水(shui)平等因素。根(gēn)據工程可靠(kào)性理論,在設(shè)計和研制過(guo)程采取适當(dang)的措施使電(dian)源綠色化高(gao)可靠性必将(jiāng)是電🔴鍍電源(yuan)長期的追求(qiú)目标。
以上就(jiu)是關于開關(guan)在(zài)我國的發展(zhǎn)現狀與趨勢(shi)的一些介紹(shao)。相信随着技(jì)術的進步,電(diàn)鍍電源會更(gèng)加先進。


