開關電鍍(dù)電源已經(jīng)成為電鍍(dù)行業中使(shǐ)用最多的(de)電鍍電源(yuan),這一産品(pin)在我國的(de)發展現狀(zhuang)是怎樣的(de)呢?未來發(fā)📞展趨勢又(yòu)會怎樣呢(ne)?今天我們(men)來聊聊這(zhe)些問題。
1、開(kāi)關電鍍電(dian)源的發展(zhǎn)現狀
20世紀(ji)90年代開始(shi),開關電鍍(dù)電源開始(shi)在我國的(de)合資和外(wài)資企♌業的(de)電路闆(PCB)的(de)電鍍生産(chǎn)線上使用(yòng)。
20世紀90年代(dài)中後期,國(guó)内許多整(zheng)流器生産(chǎn)廠開始嘗(chang)試研制⛷️大(da)功率高頻(pin)開關電源(yuán),一些原來(lai)生産小功(gong)💁率開關電(diàn)源也開始(shi)進入大功(gong)率開關電(diàn)源的領域(yù),并在全國(guo)範圍内推(tuī)廣應用。
國(guó)内每年采(cǎi)用高頻開(kāi)關金屬表(biao)面處理電(dian)源、電流在(zai)5000A以下的市(shì)場總量在(zai)5000萬元以上(shang),特别是在(zài)某些行🐪業(yè),例如印刷(shuā)闆電鍍、貴(guì)重🔞金屬電(diàn)鍍等,輸出(chu)電流小于(yu)500A的金屬表(biao)面處理電(diàn)源使用♌率(lü)已超過50%。
近(jìn)年來有些(xiē)高頻開關(guan)電源生産(chǎn)廠開始采(cai)用的是積(jī)木式、小功(gōng)率并聯輸(shu)出方式研(yán)制大電流(liu)電源,但💃🏻由(you)于存在許(xǔ)多技術上(shang)的問題尚(shàng)未解決,目(mù)前還不能(neng)應用到生(sheng)産中。
由此(cǐ)可見,高頻(pín)開關電鍍(dù)電源應用(yòng)在金屬表(biǎo)面處理及(jí)小功率範(fan)圍内的國(guo)内市場已(yǐ)經接受,具(ju)有廣闊的(de)市場前景(jǐng)。但産🈚品主(zhǔ)🔴要局限于(yu)1500A以下的中(zhong)小功率領(ling)域,在國内(nei)也隻有少(shao)量廠家生(sheng)産,從技術(shu)角度看主(zhǔ)要限于硬(ying)開關⁉️變換(huàn)模式👄和模(mo)拟控🎯制方(fang)式,可靠性(xìng)、EMC及工藝結(jié)構等方面(mian)具有明顯(xiǎn)的局限性(xing),同焊⁉️接等(děng)領域全面(miàn)推廣應用(yòng)開關式電(dian)源的景況(kuang)具有較大(da)差距。 
2、開關電鍍(du)電源的發(fā)展趨勢
(1)高(gāo)頻高效化(hua)
在較大功(gong)率領域采(cai)用高頻開(kai)關電源代(dai)替傳統整(zhěng)流電源,降(jiàng)低損耗,提(ti)高功率密(mì)度。
目前電(diàn)鍍開關電(diàn)源主要局(jú)限于1500A以下(xia)的中小功(gong)率領域,所(suǒ)以通過運(yùn)用先進的(de)功率電子(zǐ)器件和高(gao)頻逆變技(ji)術,克服💜目(mu)前🌐功率器(qi)件和磁性(xing)材料輸出(chū)功率的局(ju)🌏限性,通過(guò)變壓☁️器串(chuàn)并聯的方(fang)式發揮現(xian)有🔞開關管(guan)的功率輸(shu)出㊙️能力,提(ti)高單機功(gōng)率輸出級(ji)别✉️;采用多(duō)單元🚶♀️積木(mù)式并聯技(ji)術進一步(bu)❗提高電源(yuán)的輸出能(neng)力。
軟開關(guān)技術具有(you)降低電力(li)電子器件(jiàn)開關功耗(hào)、提高開關(guan)頻率、降低(di)電磁幹擾(rǎo)、改善器件(jiàn)的工作環(huan)境等優🐇點(dian),是✂️近10年來(lái)國際電力(lì)電子領域(yù)研究的熱(re)點。這種功(gōng)率變換模(mó)式僅在短(duan)暫的功率(lǜ)器件換流(liu)期間,應用(yòng)諧振原理(li),實現零電(dian)壓或零電(dian)流自然導(dǎo)通✔️和自然(ran)關斷,而在(zai)其他大㊙️部(bu)分時間采(cǎi)用恒頻脈(mò)寬調制方(fang)式,完成對(dui)電源輸出(chū)電壓或電(diàn)流的控制(zhì)。它的本質(zhi)是将器件(jiàn)換流過程(cheng)和能量轉(zhuan)換、控制過(guò)程❄️分時加(jia)以區别處(chù)理。采用這(zhè)種變換模(mo)式可以使(shǐ)工作在高(gao)頻狀态下(xia)的功率開(kāi)關管的開(kai)關損耗顯(xiǎn)著降低,電(dian)源整體效(xiao)率提高,同(tóng)時使電源(yuan)工作頻率(lü)進一步提(ti)高成為可(kě)能。
(2)智能化(hua)
電鍍工藝(yì)如何消除(chu)人為因素(su)的影響及(jí)減少過程(cheng)能量損耗(hào)的🈲需求,對(dui)電源的智(zhì)能化提出(chu)了更高的(de)要求。從節(jiē)😄能及提高(gāo)工藝質量(liang)角度出發(fā),電鍍過程(chéng)中,除電♋源(yuan)裝置的能(neng)耗以外,工(gong)藝過程的(de)能耗占絕(jue)大部分。而(ér)🍓影響工藝(yi)過程能耗(hào)的因素主(zhu)要是電流(liú)效率和槽(cáo)壓,通過對(dui)電解液濃(nóng)度、溫度、電(diàn)極距離等(děng)參數在線(xian)檢測,實時(shi)對電源的(de)電流電壓(ya)輸出進行(hang)調整和合(he)理配置,進(jin)而達到節(jie)能增🈲效和(hé)提高工藝(yi)質量的目(mù)的。
從控制(zhi)角度看,電(dian)鍍工藝過(guo)程及開關(guān)式電鍍電(dian)源的能量(liang)轉換過程(chéng)均為非線(xian)性時變系(xì)統,難以建(jian)立🏃♀️準确的(de)模🈲型🔴進行(hang)傳統的控(kong)制。智能控(kòng)制能夠不(bu)依賴受控(kong)對象的數(shu)學模型,利(li)用人的操(cao)作經驗、知(zhi)識和推理(li)以及控制(zhì)系統的某(mǒu)些信息和(he)性能得到(dao)相應的控(kong)制規則。這(zhè)些💔智能控(kòng)制的應用(yong)将大大提(ti)高🌈電鍍電(diàn)源的性能(néng)及工藝質(zhì)量。
因此,随(suí)着電鍍技(ji)術的不斷(duan)發展,應迅(xùn)速開發适(shi)應🤞不同工(gong)藝🏃♀️過程的(de)智能化電(dian)源設備,以(yi)滿足新世(shi)紀的新技(jì)術發展需(xū)求。
(3)數字化(hua)
電鍍電源(yuan)的數字化(huà)技術意義(yi)重大。采用(yòng)數字化技(ji)💋術,從電源(yuan)的電氣性(xing)能來看,可(kě)以應用現(xiàn)有電源的(de)‼️各種🈲研究(jiu)成果(功率(lü)電路拓撲(pū)及控制方(fang)式等),通過(guò)系統軟件(jiàn)實現軟開(kāi)關技術并(bing)🈲降低電磁(ci)幹擾,提高(gāo)♊電源的穩(wěn)定性和智(zhì)能化程度(dù);從電源的(de)工藝效果(guo)來看,數字(zì)化電源由(yóu)于控制策(ce)略調整靈(ling)活、控制精(jīng)🚶度高以及(jí)控制參數(shu)穩定性高(gao),所以具有(yǒu)更好的工(gōng)藝穩定性(xìng)和更好的(de)工藝效果(guo)及節能特(te)征。同時,數(shu)字化電源(yuán)方便的通(tōng)信接口功(gōng)能為現代(dai)化的網絡(luò)化生産提(tí)供了良好(hǎo)的🐆硬件基(jī)礎。從電鍍(du)工藝研究(jiu)🔴的角度,數(shu)字化電鍍(dù)電源為實(shí)施創新性(xìng)的工藝控(kòng)制策略和(he)實現多功(gōng)能提供了(le)全新的途(tu)徑。數字化(huà)電源的在(zài)線控制程(chéng)序升級将(jiang)發揮作用(yong),為新控制(zhì)策略的實(shí)👅施提供方(fang)便、快捷的(de)途徑。
以DSP為(wéi)平台實現(xiàn)開關電鍍(dù)電源數字(zì)化主要包(bao)括三👨❤️👨個層(céng)面的内容(rong):第一層面(mian)為實現電(diàn)信号及過(guo)程參數的(de)實時檢測(ce)、顯示及動(dòng)作控制功(gong)能;第二層(ceng)面為根據(ju)檢測信号(hao)采用合理(li)的智能控(kong)制算法确(què)保電源具(jù)有較高的(de)動态🌍性能(néng)指标且滿(mǎn)足多⛷️特性(xing)電鍍工藝(yi)的需求,并(bìng)達到節能(néng)🔞增效的目(mù)的;第三層(ceng)面實現數(shù)字化PWM觸發(fa)♉信号的輸(shū)出及數字(zi)PFC,進一步提(ti)高電源裝(zhuang)置的⛱️多方(fang)面👉性能指(zhi)标。
(4)綠色可(ke)靠
電鍍電(dian)源長時連(lian)續工作在(zài)極為苛刻(kè)的工況下(xià),因此其可(ke)靠性和綠(lü)色化是電(dian)源推廣應(yīng)用的前提(ti)。影響電㊙️源(yuán)可🙇♀️靠性及(ji)綠色化的(de)主要因素(su)有電磁幹(gàn)擾、熱效應(yīng)、功率管❌工(gong)作環境、器(qì)件質量及(jí)工藝水平(ping)等因素。根(gēn)據工程可(ke)靠性理論(lun),在💰設計和(hé)研制過程(chéng)采取适當(dang)的措施使(shǐ)電源綠色(se)化高可靠(kao)性必将是(shì)電鍍電源(yuan)長期的🐉追(zhuī)求目标。
以(yi)上就是關(guan)于開關電(dian)鍍電源在(zai)我國的發(fa)展現狀與(yu)趨勢的一(yi)些介紹。相(xiàng)信随着🈚技(jì)術的進步(bu),電鍍電源(yuán)會更加先(xian)進。