实验用电镀电源是为了电镀实验过程而设计的专用电源,电压等级一般选用0~30V,电流等级一般分为5A、10A、20A,适合电镀和氧化等各种工艺要求。试验电源从电路上分为单相自耦调压器调压型、晶闸管调压型和开关电源型;从功能上分为简易型和多功能型。(1)晶闸管型试验电源 图9-18所示为晶闸管型调压型试验电源KDA-10A/30V的原理,该电路的形式可以扩展至l00A。 单相交流电源(~220V)经开关QF至整流变压器TR,晶闸管V1、V2组成单相全波可控整流电路,输出采用数字表显示。 控制板AP是以移相集成触发电路KC04为核心器件组成的,控制变压器TC为控制电路和KC04提供电源,同时提供同步信号。电压反馈取自直流输出R02两端,电流反馈取自分流器RS两端,移相给定电压UK通过电位器RP调节。 以KC04组成的稳压、触发电路原理如图9-19所示。同步信号UT经过外部电阻限流后从8端引入,在同步信号的过零点为4端的锯齿波提供基准电压,调节3端的外接电位器RP5可以改变锯齿波的斜率。给定电压UK与负反馈电压UK叠加后加在运放IC1的反向端,经反向放大后弓入9端,同锯齿波电压共同控制11端输出低电平出现的时刻(即晶闸管触发角的大小),改变UK值可改变移相范围。从l、15端输出两路相差180。的脉冲信号,经三极管放大后,由脉冲变压器耦合输出,分别触发V1、V2。 (2)开关电源型试验电源 开关电源型试验电源有的采用斩波式调压,有的采用高频逆变型。其输出波形均为经高频调制的占空比可变的脉冲式波形,再经直流滤波后近似为平直直流,该类电源体积较小。
图9—18 晶闸管调压型试验电源KDA-10A/30V的原理
图9—19 KC04组成的稳压、触发电路原理 (3)多功能型试验电源 随着电镀试验要求的提高,试验电源的功能不断完善,因此出现了多功能的试验电源。图9—20所示为多功能型试验电源的电气原理。其特点是多波形转换可以满足各种工艺要求,有普通正向波形、脉冲波形、周期换向等供选择;定时功能,设有定时器,定时时间到,自动停机报警;配备赫尔槽、空气搅拌功能、自动控温功能。
图9—20多功能型试验电源的电气原理 单相交流电源经调压器调压、降压变压器降压后,通过整流管V1~V4桥式整流输出。控制电路包含过流保护、周期换向、温控、波形选择等几部分。温控和定时部分,采用温控仪和时间继电器,线路简单,下面主要介绍过流保护和周期换向功能。 ①过流保护电路 当变压器一次侧电流过大时,过流继电器KI的触点吸合,V5~V8整流输出的直流电压经电阻R20加到可控硅V11的门极,可控硅导通,继电器KA1吸合,主电路中的常闭触点KA1断开,切断主电源,起到过流保护作用。 ②周期换向 闭合开关SA3,IC1输出的正电压通过RP2、R9给电容C5充电并通过R10输送到IC2内电压比较器的同相端,与稳压管VS的给定电压比较,当C5的电压大于给定电压时,三极管VT2导通,继电器KA2吸合,KA3吸合,输出反向电压。随着C5电位下降,三极管VT2截止,反向输出电压停止;同时IC1输出的正向电压通过RP3、Rl6给电容C2充电并通过Rl9送到IC2内部另一电压比较器的同相端,与稳压管VS的给定电压比较,当C2的电压大于给定电压时,三极管VT3导通,C5接地,继电器KA2断开,输出正向电压。随着C2电位的下降,三极管VT3截止,正向输出电压停止;反复进行,起到周期换向的作用。 |