2019/09/12 09:39

開關(guān)電鍍電源未來發(fā)展趨勢如何？

         開關(guān)電鍍電源已經(jīng)成為電鍍行業(yè)中使用最多的電鍍電源，這一產(chǎn)品在我國的發(fā)展現(xiàn)狀是怎樣的呢？未來發(fā)展趨勢又會怎樣呢？今天我們來聊聊這些問題。
         1、開關(guān)電鍍電源的發(fā)展現(xiàn)狀
         20世紀90年代開始，開關(guān)電鍍電源開始在我國的合資和外資企業(yè)的電路板（PCB）的電鍍生產(chǎn)線上使用。
         20世紀90年代中后期，國內(nèi)許多整流器生產(chǎn)廠開始嘗試研制大功率高頻開關(guān)電源，一些原來生產(chǎn)小功率開關(guān)電源也開始進入大功率開關(guān)電源的領(lǐng)域，并在全國范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。
         國內(nèi)每年采用高頻開關(guān)金屬表面處理電源、電流在5000A以下的市場總量在5000萬元以上，特別是在某些行業(yè)，例如印刷板電鍍、貴重金屬電鍍等，輸出電流小于500A的金屬表面處理電源使用率已超過50％。
        近年來有些高頻開關(guān)電源生產(chǎn)廠開始采用的是積木式、小功率并聯(lián)輸出方式研制大電流電源，但由于存在許多技術(shù)上的問題尚未解決，目前還不能應(yīng)用到生產(chǎn)中。
        由此可見，高頻開關(guān)電鍍電源應(yīng)用在金屬表面處理及小功率范圍內(nèi)的國內(nèi)市場已經(jīng)接受，具有廣闊的市場前景。但產(chǎn)品主要局限于1500A以下的中小功率領(lǐng)域，在國內(nèi)也只有少量廠家生產(chǎn)，從技術(shù)角度看主要限于硬開關(guān)變換模式和模擬控制方式，可靠性、EMC及工藝結(jié)構(gòu)等方面具有明顯的局限性，同焊接等領(lǐng)域全面推廣應(yīng)用開關(guān)式電源的景況具有較大差距。

2、開關(guān)電鍍電源的發(fā)展趨勢
       （1）高頻高效化
        在較大功率領(lǐng)域采用高頻開關(guān)電源代替?zhèn)鹘y(tǒng)整流電源，降低損耗，提高功率密度。
        目前電鍍開關(guān)電源主要局限于1500A以下的中小功率領(lǐng)域，所以通過運用先進的功率電子器件和高頻逆變技術(shù)，克服目前功率器件和磁性材料輸出功率的局限性，通過變壓器串并聯(lián)的方式發(fā)揮現(xiàn)有開關(guān)管的功率輸出能力，提高單機功率輸出級別；采用多單元積木式并聯(lián)技術(shù)進一步提高電源的輸出能力。
        軟開關(guān)技術(shù)具有降低電力電子器件開關(guān)功耗、提高開關(guān)頻率、降低電磁干擾、改善器件的工作環(huán)境等優(yōu)點，是近10年來國際電力電子領(lǐng)域研究的熱點。這種功率變換模式僅在短暫的功率器件換流期間，應(yīng)用諧振原理，實現(xiàn)零電壓或零電流自然導(dǎo)通和自然關(guān)斷，而在其他大部分時間采用恒頻脈寬調(diào)制方式，完成對電源輸出電壓或電流的控制。它的本質(zhì)是將器件換流過程和能量轉(zhuǎn)換、控制過程分時加以區(qū)別處理。采用這種變換模式可以使工作在高頻狀態(tài)下的功率開關(guān)管的開關(guān)損耗顯著降低，電源整體效率提高，同時使電源工作頻率進一步提高成為可能。
       （2）智能化
        電鍍工藝如何消除人為因素的影響及減少過程能量損耗的需求，對電源的智能化提出了更高的要求。從節(jié)能及提高工藝質(zhì)量角度出發(fā)，電鍍過程中，除電源裝置的能耗以外，工藝過程的能耗占絕大部分。而影響工藝過程能耗的因素主要是電流效率和槽壓，通過對電解液濃度、溫度、電極距離等參數(shù)在線檢測，實時對電源的電流電壓輸出進行調(diào)整和合理配置，進而達到節(jié)能增效和提高工藝質(zhì)量的目的。
從控制角度看，電鍍工藝過程及開關(guān)式電鍍電源的能量轉(zhuǎn)換過程均為非線性時變系統(tǒng)，難以建立準確的模型進行傳統(tǒng)的控制。智能控制能夠不依賴受控對象的數(shù)學(xué)模型，利用人的操作經(jīng)驗、知識和推理以及控制系統(tǒng)的某些信息和性能得到相應(yīng)的控制規(guī)則。這些智能控制的應(yīng)用將大大提高電鍍電源的性能及工藝質(zhì)量。
       因此，隨著電鍍技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)迅速開發(fā)適應(yīng)不同工藝過程的智能化電源設(shè)備，以滿足新世紀的新技術(shù)發(fā)展需求。
     （3）數(shù)字化
       電鍍電源的數(shù)字化技術(shù)意義重大。采用數(shù)字化技術(shù)，從電源的電氣性能來看，可以應(yīng)用現(xiàn)有電源的各種研究成果（功率電路拓撲及控制方式等），通過系統(tǒng)軟件實現(xiàn)軟開關(guān)技術(shù)并降低電磁干擾，提高電源的穩(wěn)定性和智能化程度；從電源的工藝效果來看，數(shù)字化電源由于控制策略調(diào)整靈活、控制精度高以及控制參數(shù)穩(wěn)定性高，所以具有更好的工藝穩(wěn)定性和更好的工藝效果及節(jié)能特征。同時，數(shù)字化電源方便的通信接口功能為現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)提供了良好的硬件基礎(chǔ)。從電鍍工藝研究的角度，數(shù)字化電鍍電源為實施創(chuàng)新性的工藝控制策略和實現(xiàn)多功能提供了全新的途徑。數(shù)字化電源的在線控制程序升級將發(fā)揮作用，為新控制策略的實施提供方便、快捷的途徑。
       以DSP為平臺實現(xiàn)開關(guān)電鍍電源數(shù)字化主要包括三個層面的內(nèi)容：第一層面為實現(xiàn)電信號及過程參數(shù)的實時檢測、顯示及動作控制功能；第二層面為根據(jù)檢測信號采用合理的智能控制算法確保電源具有較高的動態(tài)性能指標且滿足多特性電鍍工藝的需求，并達到節(jié)能增效的目的；第三層面實現(xiàn)數(shù)字化PWM觸發(fā)信號的輸出及數(shù)字PFC，進一步提高電源裝置的多方面性能指標。
     （4）綠色可靠
       電鍍電源長時連續(xù)工作在極為苛刻的工況下，因此其可靠性和綠色化是電源推廣應(yīng)用的前提。影響電源可靠性及綠色化的主要因素有電磁干擾、熱效應(yīng)、功率管工作環(huán)境、器件質(zhì)量及工藝水平等因素。根據(jù)工程可靠性理論，在設(shè)計和研制過程采取適當?shù)拇胧┦闺娫淳G色化高可靠性必將是電鍍電源長期的追求目標。
      以上就是關(guān)于開關(guān)電鍍電源在我國的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢的一些介紹。相信隨著技術(shù)的進步，電鍍電源會更加先進。

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