SQD高频双脉冲贵金属电镀电源
高智能监控脉冲电镀电源的研发与应用
现 场使 用 的是 数 控双 脉 冲 方 波 电 镀 电源 ，使 用 峰
镀 技 术 ，脉 冲 电镀 所 依 据 的 电化 学 原 理 是 利 用 电 流 脉 冲 的张 弛 增 加 镀 槽 阴极 的活 化 极 化 和 降 低 阴
徐丽春
ＸＵ Ｌ ｉ — ｃ ｈ ｕ ｎ
（ 遵义职业技术学院 机 电控制工程系，遵义 ５ ６ ３ ０ ０ ０ ）
摘
要 ：脉冲电镀 工艺在电镀行业中应用较为广泛 ，特别是对零件进行贵重金属的电镀过程中 ，该脉冲 电镀 工艺不但可以提 高镀层质量 ，还可以降低 电镀成 本。在该 工艺过程中 ，如何保 证脉 冲 电 镀 电源 的可靠性 、怎样 对脉冲 电流和脉 冲宽度进 行监测和控制则是 关键 ，本文 以校 企合 作开 发项 目为 背景 ，从脉 冲电源的防环 境腐 蚀 、电流 监控 、脉冲监控方 面、提高微处理 器的扫描
旦 仪 器 出现 故 障 ，无 法 保 证 电 镀 质量 ， 同时 会
造 成不 小的损 失 （ 零件 报废 和镀金 成本 损失 ）。 为 此 本 项 目开 发 的 高 智能 脉 冲 电镀 电源 主 要 针 对 如 何 解 决环 境 对 脉 冲 电源 的 腐 蚀 而造 成 质 量
具 有 电流监控 和脉 冲宽度 监控功 能 。
１ ） 供 电电源 输 入 电 源 电压 ＡＣ２ ２ ０ Ｖ ４ － １ ５ ％，５ ０ Ｈｚ ，功 耗
≤５ ０ ０ Ｗ 。
２ ） 输 出脉冲 电流 电流 ：０ ￣３ ０ Ａ （ 峰值 ） 。 电压 ：０ ～１ ２ Ｖ （ 峰值 ） 。
参 数 的设 置 、 显 示功 能 ，但 没 有 电 流监 控 和 脉 冲 监 控 功 能 。 由于 电镀 现 场 环 境 恶 劣 ， 腐蚀 性 强 ， 对 于 具 有 很 多设 置 开 关 以及 裸 露 的 电路 器 件 ，这
脉冲电镀电源的工作原理及技术研究
脉冲关断期内金属离子的质量浓度的回升降低了浓差极化，有利于提高阴极电流效率和阴极电流密度，从而提高镀速。脉冲电镀的这种优越性，可用于某些对镀层沉积速率要求较快的电镀生产(如电子线材的卷至卷连续电镀)。但对于普通的电镀生产，若选择脉冲电镀的目的单纯是为了提高生产效率，则似乎有些不太合适。
脉冲电镀电源的工作原理及技术研究
前言
脉冲电镀是通过槽外控制方法改善镀层质量的一种强有力的手段，相比于普通的直流电镀镀层，其具有更优异的性能(如耐蚀、耐磨、纯度高、导电、焊接及抗变色性能好等)，且可大幅节约稀贵金属，因此，在功能性电镀中得到较好的应用。目前脉冲电镀中所使用的多为方波脉冲。
(2)在脉冲关断期toff内高的过电位使阴极附近的金属离子以极快的速度被消耗，当阴极界面金属离子的质量浓度为零或很低时，电沉积过程进入关断期。在关断期内，金属离子向阴极附近传递从而使扩散层中金属离子的质量浓度得以回升，并有利于在下一个脉冲周期使用较高的峰值电流密度。
脉冲电镀过程中，当电流导通时，电化学极化增大，阴极区附近金属离子被充分沉积;当电流关断时，阴极区附近放电离子又恢复到初始的质量浓度，浓差极化消除，并伴有对沉积层有利的重结晶、吸脱附等现象。这样的过程周期性的贯穿于整个电镀过程的始末，其中所包含的机理构成了脉冲电镀的最基本原理。
传统的直流电镀只有电流或电压可供调节，而脉冲电镀有脉冲电流密度(或峰值电流密度)Jp、脉冲导通时间ton和脉冲关断时间toff3个独立的参数。由ton和toff可以引出脉冲占空比γ。
(1)脉冲占空比γ计算公式
脉冲占空比γ指脉冲导通时间ton占整个脉冲周期(ton+toff)的百分比，可用下式表示:
高频电镀电源
高频电镀电源简介高频电镀电源是一种采用高频变压技术的电源设备，通常用于电镀行业。
它的特点是输出电压稳定，易于调节，电源效率高，且输出波形纹波小。
在电镀行业中，使用高频电镀电源可以提高电镀质量、提高生产效率和节约电能等方面都有广泛应用。
工作原理高频电镀电源的内部结构可以分为两个部分：高压输入电路和高频变压电路。
高压输入电路主要是将低压电能转换为高压电能，以提供高频变压电路所需的电压；而高频变压电路则使用电子元件制造出高频交流电压，通过光触媒在负极的作用下，促使金属离子还原，完成电镀的过程。
在高频电镀电源中，高频变压器的使用非常关键，它决定了电源的效率和性能。
在高频变压器中，使用了高磁导材料和多层绕组，以实现高能效、小尺寸等优势。
应用范围高频电镀电源在电镀行业中有广泛的应用，可以满足不同规格、不同要求的金属电镀工艺，广泛应用于：1.电子元器件的制造；2.汽车零部件制作；3.油墨和涂料辅助制造；4.金属饰品制造。
除此之外，高频电镀电源还可以广泛应用于其他行业，例如电力行业、石油化工、电力电子等领域，可以满足这些领域对电源效率和能量要求越来越高的需求。
优点和缺点优点1.稳定的输出电压。
高频电镀电源使用高频变压器制造稳定的交流电，可以使输出电压稳定且易于控制；2.高效率和高品质。
高频电镀电源拥有高能效和优异的品质，可以提高电镀的效率和质量；3.抗干扰能力强。
高频电镀电源可以抵御外部噪声和干扰，克服了传统电镀电源中可能出现的干扰问题。
缺点1.设备成本高。
高频电镀电源的设计、制造及组装过程相对复杂，因此设备成本相比传统电镀电源要高；2.维护难度大。
高频电镀电源使用一些较为特殊的元件，如果需要进行维护或更换，操作人员要求颇高。
总结高频电镀电源拥有高效率、高品质、稳定的输出电压、抗干扰等优点，可以满足不同行业对电镀效果的要求。
虽然其设备成本较高，难以维护的缺点也需要获得重视，但是随着科学技术的不断发展，也推动着高频电镀电源的应用和创新。
脉冲电镀技术参数介绍
脉冲电镀技术参数介绍信丰正天伟研发部胡青华脉冲电镀定义：脉冲电镀广泛定义为间断电流电镀。
间断电流是指正向电流在某一时间出现而在另一时间出现反向电流（或无电流）。
自50年代开始已有人从事脉冲电镀的研究，因脉冲电流能使镀层结晶细化、结合力高、无孔隙，使镀层有优良的物理化学性能。
70年代脉冲电镀在PCB行业中电镀金上使用，在90年代随着大电流脉冲技术上的突破脉冲电镀应用在PCB电镀铜上。
PCB的电镀铜的发展历程：普通直流电镀→PPR周期反向脉冲电镀→新型直流电镀，新型直流电镀不同于普通直流电镀的区别在于在槽液中加入了新型的作用特殊的添加剂来调整通孔和盲孔孔内外的镀层厚度的分布。
常见的脉冲波形有方波、三角波、阶梯波、锯齿波，根据确定脉冲波形的原则（实镀效果、偏于分析和研究、易于获得和控制、便于推广），方波是最符合要求的波形。
目前，脉冲电镀中使用的波形多为方波。
其波形有单向脉冲和双向脉冲（周期反向脉冲）1.单向脉冲：实际是就是有关断时间的直流电镀。
波形如下所示：2.双向脉冲：即周期换向脉冲（PPR）。
有以下几种：a)有关断时间的单个脉冲换向,一个正向脉冲经过关断时间后接一个反向脉冲，这种波形在实际中极小使用，波形如下图：b)无关断时间单个脉冲换向，一个无关断时间的正向脉冲紧接着一个无关断时间的反向脉冲，这种波形也称为方波交流电。
这种波形能改善镀层的厚度分布，但对镀层的结构改善无作用。
c)脉动脉冲换向，一组正向脉冲接一组反向脉冲，这种波形是典型的周期换向波形，在功能性电镀中应用最为广泛，既能改善镀层的厚度分布又能改善镀层结晶结构。
d)多组脉冲换向：简称多脉冲，在脉动脉冲基础上增加可编程功能，在每一个程序或每一个时间段采用的脉冲参数各不一样。
多脉冲电镀在适当的参数下能形成不同结构和组成的多层镀层，各层间的应力能相互抵消，镀层脆性下降，抗疲劳强度提高。
PCB上所使用的脉冲电镀严格的说应称为周期脉冲反向电镀(Periodic Pulse Reverse Plating)。
双脉冲电源说明书
SMD 型数控双脉冲电镀电源使用说明书邯郸市大舜电镀设备有限公司使用本机前请详细阅读此说明书一、概述：脉冲电镀所依据的电化学原理是：当电流导通时，电化学极化增大，阴极区附近金属离子充分被沉积，镀层结晶细致、光亮；当电流关断时，阴极区附近放电离子又恢复到初始浓度，浓差极化消除。
SMD双脉冲电镀电源，即周期换向脉冲电镀电源（这里的“双”的含义指“双向”），它是在输出一组正向脉冲电流之后引入一组反向脉冲电流，正向脉冲持续时间长反向脉冲持续时间短，大幅度、短时间的反向脉冲所引起的高度不均匀阳极电流分布会使镀层凸处被强烈溶解而整平。
与单脉冲电镀相比，双脉冲的突出优点表现在：1、反向脉冲电流明显改善了镀层的厚度分布而使镀层厚度均匀，并因溶解了阴极镀层上的毛刺而整平2、反向脉冲电流的阳极溶解使阴极表面金属离子浓度迅速回升，这有利于随后的阴极周期使用高的脉冲电流密度，而高的脉冲电流密度又使得晶核的形成速度大于晶体的生长速度，因而可以得到更加致密、光亮、孔隙率低的镀层3、反向脉冲电流的阳极剥离作用使镀层中有机杂质（含光亮剂）的夹附大大减少，因而镀层纯度高，抗变色能力强，这一点在氰化镀银中尤为突出4、反向脉冲电流使镀层中夹杂的氢发生氧化，从而可消除氢脆（如电沉积钯时反向脉冲可除去共沉积的氢）或减小内应力5、周期性的反向脉冲电流使镀件表面一直处于活化状态，因而可得到结合力好的镀层6、反向脉冲有利于减薄扩散层的实际厚度，提高阴极电流效率，因而合适的脉冲参数会使镀层沉积速度进一步加快7、在不允许或少量允许有添加剂的电镀体系中，双脉冲电镀可得到细致、平整、光洁度好的镀层所以，镀层的耐温、耐磨、焊接、韧性、防腐、导电率、抗变色、光洁度等性能指标成倍提高，并可大幅度节约稀贵金属（约20-50%），节约添加剂（如光亮氰化镀银约50-80%）。
二、用途可用于镀金、银、稀有金属、镍、铜、锌、锡、铬及合金等；铜、镍等的电铸；电解电容的敷能；铝、钛等制品的阳极氧化；精密零件的电解抛光；蓄电池的充电等。
高频电镀电源工作原理
高频电镀电源工作原理
高频电镀电源的工作原理是利用整流桥来将工频交流电变换为直流电。
当开关接通时，整流桥内的全控型晶体管导通，此时变压器初级侧电压U 1为0,电感L 2与电容C 2串联，在初级侧形成一个电容C 2-L 1的等效电路。
在变压器次级侧，电压U 2经整流桥变换为直流电，使全桥逆变电路工作。
在该电路中，当开关闭合时，电感L 2与电容C 2串联并在初级侧形成一个电感L 2-C 1的等效电路；当开关断开时，电感L 2与电容C 2并联。
此时变压器初级侧形成一个电流I1=0的电路。
电源输出电压U 2是通过整流桥的全控型晶体管来控制的，整流桥两端电压U 1是通过二极管整流获得的。
当开关接通时，整流桥内全控型晶体管导通，电流I1由整流桥内的全控型晶体管控制并产生一个高电势，该高电势经变压器初级侧串联后与电感L 2-C 1串联后形成一个电流I2=0的电路。
在这一电路中，次级侧电压U 2经过整流桥变换为直流电后经电容C 2-L 1滤波并回原电路。
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脉冲电镀技术参数介绍
脉冲电镀技术参数介绍信丰正天伟研发部胡青华脉冲电镀定义：脉冲电镀广泛定义为间断电流电镀。
间断电流是指正向电流在某一时间出现而在另一时间出现反向电流（或无电流）。
自50年代开始已有人从事脉冲电镀的研究，因脉冲电流能使镀层结晶细化、结合力高、无孔隙，使镀层有优良的物理化学性能。
70年代脉冲电镀在PCB行业中电镀金上使用，在90年代随着大电流脉冲技术上的突破脉冲电镀应用在PCB电镀铜上。
PCB的电镀铜的发展历程：普通直流电镀→PPR周期反向脉冲电镀→新型直流电镀，新型直流电镀不同于普通直流电镀的区别在于在槽液中加入了新型的作用特殊的添加剂来调整通孔和盲孔孔内外的镀层厚度的分布。
常见的脉冲波形有方波、三角波、阶梯波、锯齿波，根据确定脉冲波形的原则（实镀效果、偏于分析和研究、易于获得和控制、便于推广），方波是最符合要求的波形。
目前，脉冲电镀中使用的波形多为方波。
其波形有单向脉冲和双向脉冲（周期反向脉冲）1.单向脉冲：实际是就是有关断时间的直流电镀。
波形如下所示：2.双向脉冲：即周期换向脉冲（PPR）。
有以下几种：a)有关断时间的单个脉冲换向,一个正向脉冲经过关断时间后接一个反向脉冲，这种波形在实际中极小使用，波形如下图：b)无关断时间单个脉冲换向，一个无关断时间的正向脉冲紧接着一个无关断时间的反向脉冲，这种波形也称为方波交流电。
这种波形能改善镀层的厚度分布，但对镀层的结构改善无作用。
c)脉动脉冲换向，一组正向脉冲接一组反向脉冲，这种波形是典型的周期换向波形，在功能性电镀中应用最为广泛，既能改善镀层的厚度分布又能改善镀层结晶结构。
d)多组脉冲换向：简称多脉冲，在脉动脉冲基础上增加可编程功能，在每一个程序或每一个时间段采用的脉冲参数各不一样。
多脉冲电镀在适当的参数下能形成不同结构和组成的多层镀层，各层间的应力能相互抵消，镀层脆性下降，抗疲劳强度提高。
PCB上所使用的脉冲电镀严格的说应称为周期脉冲反向电镀(Periodic Pulse Reverse Plating)。
双向脉冲电镀电流源性能分析
在 现 代 印刷 电路 板 （ Ｃ 的生 产过 程 中 ， 遍 Ｐ Ｂ） 普
采 用 电镀 的方 法来 实 现各 种 孔 （ 元件 孔 、 孔 等 ） 过 的 金属化 ， 使孔 具有较好 的导 电性 能 。 于密 度较低 的 对
维普资讯
２０ ０ ８年 ３月
中 国 石 油 大 学胜 利学 院学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｈ ｎ ｌ Ｃｏ ｌｇ ｉ ａ Ｕｎ ｖ ｒ ｉｙ ｏ ｅ ｒ ｌ ｕ ｏ ｒ ａ ｆＳ ｅ ｇ ｉ ｌ ｅＣｈ ｎ ｉ ｅ ｓｔ ｆＰ ｔｏ ｅ ｍ ｅ
密度 和多 层 化 ， 出现 了 十层 以 上 的 电路 板 和直 径 小 于 １ ｏｐ 的微 孔 （ 括 通孔 、 孔 和埋 孔 ） ５ ． ｍ 包 盲 多层 板 ， 向传统 直流 电镀 技术 提 出了挑战 － 。 １ ］
１ 电路 的主 要性 能 指 标 分 析
（ ）双 向脉 冲输 出 ， 电平 输 出功能 ； １ 零
系， 可清楚 地知 道为 获取理 想 的电流 脉 冲 ， 就必 须将
其 电感值 的数据 变得更 小才 有 可能 实现真 正 的实 际
应用 效果 。
对 于中小 功率 的脉 冲 电镀 电源［ ］有 两种 方 法 ２，
可 以实现 电流 的迅速 变化 ：
决 ， 冲将 无法 达到所预 期 的电流 强度 。 脉 电感 是 阻碍
从 安 全角度 出发 ， 电压设定 为 ３ 以下 。本文 ２Ｖ 设定 为 ２ 不 同 电感条 件下 电流 的 变化 量与 所需 ４Ｖ，
的反应 时 间列表 如下 ：
现代电镀网：脉冲电镀电源的选用技巧
现代电镀网：脉冲电镀电源的选用技巧
一、脉冲电镀电源与镀槽之间的距离
为了确保脉冲电流波形引入镀槽时不畸变，且衰减小，希望在安装时，脉冲电镀电源与镀槽的间距2-3m为佳，否则对脉冲电流波形的后沿(下降沿)影响较大，电镀将不能达到预期效果。
二、阴、阳极的导线连接方式
直流电源的导线连接方式，不适合脉冲电源的连接，脉冲电镀电源的输出连接，希望两根导线的极间电容能够抵消导线的传输电感效应，因此阴、阳极导线最好的方法就是双绞交叉后，引送到镀槽边，从而保持脉冲波形不变。
三、导线的选用
1、由于是脉冲电源，为了避免趋夫效应，在导线选择时，应选择多股芯线作脉冲电源到镀槽的连接线，多股芯线绞织，其间的线电容可以抵消其电感效应。
2、导线的规格一定要满足其通过的额定电流，因为脉冲电流的电流密度要比平均电流的电流密度大很多很多，因此必须考虑能承受脉冲电源的电流所产生的电流热效应，以确保脉冲电源到镀槽的衰减最小。
举例：脉冲电流为1000A，占空比为60%，显然其平均电流为600A，而额定电流为：(1 000×60%)×1.3≈780A，在选择导线时，额定值最好选择≥800A的导线。
脉冲电镀技术与脉冲电源
脉冲电镀技术与脉冲电源在能源紧张、耗材昂贵、资源短缺、竞争激烈的新形势下，我们怎样才能立于不败之地？省钱等于赚钱才是硬道理。
那么怎样才能省钱呢？降低成本就能省钱。
表面处理行业，首先是个电老虎，而因为电的问题没解决好，电镀行业电的成本占经营成本的20%，耗材占经营成本的30%；氧化行业电的成本占经营成本的33%，耗材占经营成本的20%；有没有既能省电，又能节省材料，又能提高生产效率的设备，来帮助我们提高生产力呢？高频脉冲电源是大家向往以久的设备。
上世纪，我们国家表面处理行业的前辈们，就已提出这一脉冲工艺技术，而在国外更早已普遍应用了。
一、什么是脉冲电镀脉冲电镀所依据的电化学原理，主要是利用脉冲电压或脉冲电流的张弛(间隙工作)，增强阴极的活性极化和降低阴极的浓差极化，从而有效地改善镀层的物理化学特性。
在脉冲电镀过程中，电流导通时，接近阴极的金属离子充分地被沉积，而电流关断时，阴极周围的放电离子又恢复到初始浓度。
脉冲电镀时的导通电流密度，远远大于直流电源电镀时的电流密度，这将使金属离子处在直流电镀实现不了的极高过电位下电沉积，其结果不仅能改善镀层的物理化学特性，而且还能降低析出电位较负金属电沉积时析氢副反应所占比例。
二、脉冲电镀的特点能得到致密、均匀和导电率高的镀层。
这是采用电子电镀最最可贵的，无论是硅整流还是可控硅整流都难以实现的。
降低浓度极化，提高阴极的电流密度。
从而提高镀速(频率越高，镀速越快)，缩短了电镀时间，为企业创造更好的效益。
减少镀层的孔隙率，增强镀层的抗蚀性。
由于均匀脉冲有张有弛，使得镀层的致密性得到非常有效的改善，孔隙率降低，几乎是完美无缺，抗蚀能力得到加强。
消除氢脆，改善镀层的物理特性，由于采用脉冲电源镀层和被镀物的导电率极高，致密性极好，几乎不会出现氢脆现象，经电镀后的表面光洁平整。
降低镀层的内应力，提高镀层的韧性。
由于脉冲电流电镀的一瞬间，电流及电流密度是非常之强大，此时金属离子处在直流电源电镀实现不了的极高过电位下电沉积(吸附能力极强)，大大提高镀层的韧性。
高频镀硬铬镀铬电源说明参数
RDX-PWH系列开关电源是我厂独创研制成功的高频开关电源。
它与以往工频可控硅整流器完全不同的工作原理。
它是通过输入高压交流整流—高压滤波—高压高频调节--低压高频整流的方式产生低电压大电流输出，其工作原理决定了该电源具有比可控硅整流器更高的变流效率和功率因素，输出电流为30-40KHZ方波高频脉冲电流，增加电镀的速率。
并且增进死角部件的电流强度，使被镀物件每个部件的镀层均匀一致，被镀物体表面细腻，光泽度高等优点。
专用于镀硬铬、合金电镀等各种电镀场所领域，成为众多客户的首选电源产品，使用该电源可明显降低电镀成本，提高产品质量，与可控硅电源相比，电镀能耗可节省15%--30%，为用户带来可观的经济效益。
另外该电源体积小，重量轻（水冷比风冷更小），安装使用非常容易，可为用户节省宝贵的生产空间。
该电源设有远控箱，方便在槽边进行电流、电压的调节、输出定时控制、高低电流自动循环变换输出、自动冲击定时及多段阶梯电流定时控制和电脑智能自动补加药液等。
（此类功能须在订购时加以注明）RDX-PWH系列电源的主功率高频变压器选用进口纳米晶体/超微晶，高磁导率材料做磁芯，其体积小，效率高（95%），高频大功率开关元件（IGBT）、功率驱动模块、三相桥堆均选用日本三菱、富士、英达等国际名牌，后级高频整流管选用摩托罗拉国际整流管和上海著名厂商制造。
线路板元件全部选用著名厂商元件。
我公司研制了独特的水冷机，冷却效果好，防盐雾酸化，增加电源在恶劣环境下的使用寿命耐腐蚀性更强，可大大延长电源寿命，同时机内循环排出的水无任何污染，可循环再利用！（我司研制的大功率水冷变压器已经在申请专利当中）RDX-PWH系列开关电源保护功能齐全，输入缺相、过压、欠压、过热、过流保护，安全可靠。
二、电镀铬、硬铬特点：●降低孔隙率，晶核的形成速度大于成长速度，促使晶核细化。
●改善结合力，有利于基体与镀层之间牢固的结合。
●改善覆盖能力和分散能力，高的阴极负电位使普通电镀中钝化的部位也能沉积，减缓形态复杂零件的突出部位由于沉积离子过度消耗而带来的“烧焦”“树枝状”沉积的缺陷，对于获得一个给定特性镀层（如颜色、无孔隙等）的厚度可减少到原来的1/3~1/2，节省原材料。
一种高精度大功率电镀电源设计
Ｋｅ ｒ ｓ ｉｅ ｔ ｕ ｒ ｎ ｏ ｒｓ ｐ ｌ ｙ ｗｏ ｄ ：ｄ ｒ ｃ ｒｅ ｔｐ ｗｅ ｕ ｐｙ；ｄ ｕ ｌ ｌｓ ｄ ｌ ｏ ｃ ｏ ｂ ｅ ｃｏ ｅ － ｐ；ＤＣ Ｄ ｏ ｖ ｒ ｒ ｉｈ ｐ ｗｅ ；Ｐ Ｍ ｏ ／ Ｃ ｃ ｎ ｅ ｔ ；ｈ ｇ ｏ ｒ Ｗ ｅ
变 器 ， 生 ２ Ｈ 产 ５ｋ ｚ高 频 交 流 电 ， 功 率 变 压 器 降 压 ． 进 经 再
基 金 项 目 ： 门市科 技 计 划 项 目（ ５ ２ ２ ２ ０ ３） 厦 ３ ０ Ｚ ０１ ３ １
作 者 简 介 ： 泳 兴 （ ９ ８ ） 男 ， 西 宜春 人 ， 士研 究 生 。 研 究 方 向 ： 力 电 子 技 术 。 严 １ ８一 ， 江 硕 电 ５ ４－
第 ２ Ｏ卷 第 １ ８期
Ｖ０ ． ０ １ ２
Ｎｏ １ ．８
电子设 计 工程
Ｅ ｅ ｔ ｎ ｃ Ｄｅ ｉｎ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｌ ｃｒ ｉ ｓｇ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｏ
２１ ０ ２年 ９月
Ｓｐ ２ ２ ｅ ． ０１
一
种 高精 度大功率 电镀 电源设计
严 泳兴 ， 志 ，朱维龙 ，陈文 芗 张
（ｃｏｌｆＰ ｙｉｓ ｎ ｃ ａ ｉ ｌ ￣ ｔｃ ｎｉｅｒ ｇ Ｘａ ｎ￡ ｅ Ｓ ｈｏ ｏ ｈｓ ｄＭｅｈ ｃ ＆Ｅ ｃｒ ａ Ｅ ｇｎｅｉ ， ｉ ｃａ ｎ ａ ｉ ｌ ｎ ｍｅ 如
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双H桥双峰双向脉冲电镀电源设计与仿真
第 １ ９卷 第 ４期
Ｖｏ ＿９ ｌｌ
Ｎｏ４ ．
电 子 设 计ห้องสมุดไป่ตู้工 程
Ｅｌ ｃｒ ｎ ｃ Ｄｅ ｉｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｅ ｔｏ ｉ ｓｇ ｇ ｎ ｅ ｉｇ
２ １ 年 ２月 ０１
Ｆ ｂ ０１ ｅ ．２ ｌ
双 Ｈ桥 双峰双向脉冲 电镀 电源设计 与仿真
熊胜 祖 ．舒 怀 林
ａｊｓ ｂｅ ｗ ｒ ｏｅ ｅ ｒｇａ Ｔ ｉｐ ｇａ ａ ｅｎａ ｄｒ ｉ ｌ， ｎｒｙｃｎｅｖｔ ｎａ ｄｈｇｌ ｅｅｔ ｅＴ ｅ ｄｕｔ ｌ， ｅｐｏ ｓｄａｎｗ ｐ ｒ ａ ｐ ｏ ｍ． ｈｓ ｒ ｒ ｗ ｓ ｅ ｌ ｂｅ ｅｅｇ ｏｓｒａｉ ｎ ｉ ｙ ｆ ｃ ｖ． ｏ ｍ ｒ ｇ ｎ ｅａ ｏ ｈ ｉ ｈ
（ 州 大 学 机 械 与 电 气 工程 学院 ， 州 ５ ０ ０ ） 广 广 １０ ６
摘 要 ：为 了使 脉 冲 电镀 电 源输 出频 率 可 调 ， 压 可调 ． 向 脉 冲 开 启 时 间宽 度 和 负向 脉 冲 开 启 时 间 宽 度 可调 的双 峰 电 正
双脉 冲 。特 此 提 出 了一 种 绿 色可 靠 、 能 高效 的 新 设 计 方 案 ． 节 第一 个 Ｈ 桥 采 用 Ｚ Ｚ Ｓ Ｐ Ｃ Ｄ Ｖ Ｃ ＷＭ Ｄ ／ Ｃ变换 器 对输 入 的
关于高频脉冲电源产品用途
◆脉冲输出电压：0-12V、18V、24V
◆特殊规格可定制
脉冲电源介绍
脉冲电源有单正脉冲和双正、负脉冲电源，采用独特的调制技术，数字化控制。正向脉冲开启宽度（T+）和负向脉冲开启时间宽度（T-）可分别在全周期内调节。正向电流、电压调节、负向电流、电压均可独立调节。可满满足客户的不同的需求。适用于镀金、镀银、镀镍、镀锡等，可明显改善镀层性能；用于防护-装饰性电镀（如装饰金）时，可使镀层色泽均匀一致，亮度好，耐蚀性强。特别是双脉冲电源的反向脉冲的阳极化溶解使阴极表面金属离子浓度迅速回升，这有利于随后的阴极周期使用高的脉冲电流密度，因而镀层致密、光亮、孔隙率低；双脉冲电源的反向脉冲的阳极剥离使镀层中有机杂质（含光亮剂）的夹附大大减少，因而镀层纯度高，抗变色能力强。双脉冲电源是一款新型电源，由于高频脉冲和低频脉冲的合理处理，使得开关电源的应用领域开更为广泛。
4、输出波形：方波脉冲或ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ流
5、脉冲频率：5～5000Hz
6、脉冲占空比：0～100%
7、正、反向脉冲换向时间：0～9999ms
8、各组电流持续时间：1S≤t1、t2～t10≤9999S
9、最大峰值电流：30A～500A
帝旺德
高频脉冲电源产品用途
适用于镀金、仿金、接插件、线路板、首饰、精密模具的贵金属电镀。
高频脉冲电源产品特点
使用该产品，可以节省阳极材料20%－30%，镀层结晶细密，致密度高，增加了可焊性与防腐性及硬度与耐磨性。对镀铬、铜、锌、镍也可提高镀层沉积速度，减少电镀时间。
高频脉冲电源主要技术参数及功能
脉冲电源特点
1、循环输出十组参数各异的电流波形,每组电流可在直流、单脉冲、双脉冲或直流换向等波形中任意选择。
脉冲电镀电源
脉冲电镀电源主要技术参数
• • • • • • • • • 1、输入电压：AC380V±10%(4KW以下输入电压为 220V）； 2、输入功率：视额定值而定； 3、输出电压：0-额定值（平滑连续可调）； 4、输出电流：0-额定值（平滑连续可调）； 5、输出稳定度：≤±1%； 6、工作频率：1KHz； 7、工作方式：PWM（可远程控制） 8、占 空 比：95%（满度工作电压、电流）； 9、整机效率：92±5%；
•
脉冲电镀电源功能
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• •
1、本机具有软启动/停止功能； 2、本机具有稳压/稳流功能（并指示）； 3、本机具有过压、过流、过热、过载保护功 能； 4、本机具有声光报警功能（故障或定时）； 5、手动时间设定功能（Tmax：99h99m）； 6、输出电压、电流、时间均为数字测量并显 示； 7、冷却方式：水冷或采用军级风扇，直通风 冷；
脉冲电镀电源
脉冲电镀电源简介、主要技术参数、 功能及主要原材料
脉冲电镀电源简介
• 是针对各种畸形的物体进行电铸造而研制 的专用电源，它不仅省料、省时、省电， 还能保证被电铸物体的表面厚度的一致性， 不会因为凹凸不平而导致凸的地方更厚， 凹的地方电铸不到位的不均匀现象（即抢 电现象），更不会因抢电而要改变设计师 的原设计模样。 •
脉冲电镀电源主要原材料
• 8、箱体材料：增强型PVC板材、合金铝 主体制作； • 9、主要零部件：由日本富士、美国IR、 以及德国爱克萨斯等提供，功率变换采用 世界最新材料：纳米晶非晶材料 • 帝旺德网： • 137-139-60-600
பைடு நூலகம்
高频脉冲电源在电镀中的节能降耗作用
吴江先锋电镀设备厂/高频脉冲电源在电镀中的节能降耗作用表面处理是金属制品防止电化学腐蚀的一个重要过程，常见的表面处理有电镀、电泳、阳极氧化等。
电镀是采用电化学方法使金属离子还原为金属,并在金属或非金属制品表面形成符合要求的平滑、致密的金属覆盖层。
电镀后的镀层性能在很大程度上上取代了原来基体的性质, 起装饰和防护作用。
电镀电源是用来在电镀中产生电流的装置, 电流通过镀槽是电镀的必要条件。
电镀电源经历了五个发展阶段: 直流发电机电源耗能大、效率低、噪声大, 已经被淘汰。
硅整流直流发电机的换代产品, 技术十分成熟, 但效率低, 体积大,控制不方便。
目前, 仍有许多企业使用这种电镀电源。
可控硅整流具有效率高、体积小、调控方便等特点。
随着核心器件—可控硅技术的成熟与发展, 该电源技术日趋成熟, 已获得广泛应用。
高频开关电源采用开关技术实现高频调制，功率因数高、体积小，有效减少电能转换损失，达到降低能耗的目的，已经得到大量应用。
高频脉冲电源是高频开关电源的发展结果，是当今最为先进的电镀电源, 它的出现是电镀电源和电镀工艺的一次革命。
这种电源具有高频开关电源的特点体积小、效率高、性能优越、而且不易受输出电流影响等特点。
高频脉冲电镀电源能有效降低电源设备电耗, 提高电沉积速度。
分析电镀的过程，节能降耗主要从电源设备和电镀方式着手，采用高频脉冲电源既可以实现电源设备节能又能实现电镀方式节能。
因此,高频脉冲电源不但从电能转换方面降低了转换损失,而且从电化学方面提高了电沉积速度、缩短电镀时间、降低电耗、提高电镀质量。
脉冲电镀与传统的直流电镀比较，有如下优点：1）镀件质量高，主要表现为：具有镀层孔隙率低，可得到光亮均匀致密的镀层，提高镀层的抗腐蚀性能；较好的结合力，较好的分散力，能增加镀层的密度，增加硬度，提高延展性和耐磨性，改进了镀层的物理性能。
G．Saravanan等在钢基底上分别采用直流和双向脉冲电镀铬，研究发现，脉冲电镀铬层的孔隙率只有0．008 1％，而直流电镀铬层的孔隙率则达到0．362％，进一步证实了双向脉冲电镀铬技术可大幅度降低镀层的孔隙率。
双向脉冲电源在镀银中的应用
根 据 正 反 向直 流法 镀 银 的经 验 ， 选定 多 组 参 数 进 行试 镀 ， 发现 有两 组 因素 间存 在相 互 影 响 ： １ （ ）反 向 电流密 度不 能太 大 ， 与正 向 电流 密 度 的 比例 应适 当 ；２ （ ）反 向工 作 时 间不能 太长 ， 与正 向工作 时 间 的
（ 中航 工业 长 沙 中传机 械有 限公 司 ，湖 南 长 沙 ４ ０ ０ ） １ ２ ０
Ｇ Ｕｏ ｉ － ｈ Ｍ ｎｚ ｉ
（ ａ ｉ Ｉ ｄ ｓ ｒａ ａ ｇ ｈ ｎ ｅ ｍ ｅ ｉｔ ｉ ｉ ｇ Ｍ ａ ｈ ｎ ｒ ．，Ｌｔ ．，Ｃｈ ｎ ｓ ａ ４ ０ ０ ，Ｃｈ ｎ ） Ｃ ｔｃ ｎ ｕ ｔ ｉ ｌ Ｃｈ ｎ ｓ ａ Ｉ ｔ ｒ ｄ ａ ｅ Ｄｒ ｖ ｎ ｃ ｉ ｅ ｙ Ｃｏ ｄ ａ ｇ ｈ １ ２ ０ ｉ ａ 摘 要 ： 齿 轮 齿 型 面 形状 复 杂 ， 直流 电镀 银 时 各 处 电力 线 分 布 不 均 ， 成 镀 层 厚 度 不 均 匀 ， 响 齿轮 啮 合 。采 用 双 向脉 冲 电 源 造 影
１ ５ ２ ２ 厚 度 的测 量 及 均 匀 性 的评 定 方 法 ． ．．
在 每个试 样 的正 反两 面共 测量 １ ６个点 （ 每个 面
测 量 ８个 点 ） 记 录 厚 度 测 量 值 Ｃ ） 然 后 按 公 式 （ ） ， ｒ， １
计 算厚 度 相 对 偏 差 值 （ ， 将 其 作 为 镀 层 厚 度 均 ） 并
１ ４ 脉 冲 镀 银 ．
脉 冲镀 银 的镀 液组 成及 工 艺 条 件 为 ： ２ ～ ３ 银 Ｏ Ｏ ｇ Ｌ， 化银 ４ ～８ ／ 碳 酸钾 １ ～５ ／ １ ～ ／ 氰 ５ Ｏｇ Ｌ， ８ ０ ｇ Ｌ， ５ ３ Ｃ， 间 按 镀 层 厚 度 进 行 控 制 ， 极 材 料 为 ５。 时 阳 Ａｇ０ ， 一 。待定 的 工 艺 参 数 有 正 （ ） 电 流 密 一 １ Ａｇ１ 反 向 度、 （ ） 正 反 向时间 、 （ ） 正 反 向频率 、 （ ） 正 反 向占空 比 。
双脉冲电源说明书
SMD 型数控双脉冲电镀电源使用说明书邯郸市大舜电镀设备有限公司使用本机前请详细阅读此说明书一、概述：脉冲电镀所依据的电化学原理是：当电流导通时，电化学极化增大，阴极区附近金属离子充分被沉积，镀层结晶细致、光亮；当电流关断时，阴极区附近放电离子又恢复到初始浓度，浓差极化消除。
SMD双脉冲电镀电源，即周期换向脉冲电镀电源（这里的“双”的含义指“双向”），它是在输出一组正向脉冲电流之后引入一组反向脉冲电流，正向脉冲持续时间长反向脉冲持续时间短，大幅度、短时间的反向脉冲所引起的高度不均匀阳极电流分布会使镀层凸处被强烈溶解而整平。
与单脉冲电镀相比，双脉冲的突出优点表现在：1、反向脉冲电流明显改善了镀层的厚度分布而使镀层厚度均匀，并因溶解了阴极镀层上的毛刺而整平2、反向脉冲电流的阳极溶解使阴极表面金属离子浓度迅速回升，这有利于随后的阴极周期使用高的脉冲电流密度，而高的脉冲电流密度又使得晶核的形成速度大于晶体的生长速度，因而可以得到更加致密、光亮、孔隙率低的镀层3、反向脉冲电流的阳极剥离作用使镀层中有机杂质（含光亮剂）的夹附大大减少，因而镀层纯度高，抗变色能力强，这一点在氰化镀银中尤为突出4、反向脉冲电流使镀层中夹杂的氢发生氧化，从而可消除氢脆（如电沉积钯时反向脉冲可除去共沉积的氢）或减小内应力5、周期性的反向脉冲电流使镀件表面一直处于活化状态，因而可得到结合力好的镀层6、反向脉冲有利于减薄扩散层的实际厚度，提高阴极电流效率，因而合适的脉冲参数会使镀层沉积速度进一步加快7、在不允许或少量允许有添加剂的电镀体系中，双脉冲电镀可得到细致、平整、光洁度好的镀层所以，镀层的耐温、耐磨、焊接、韧性、防腐、导电率、抗变色、光洁度等性能指标成倍提高，并可大幅度节约稀贵金属（约20-50%），节约添加剂（如光亮氰化镀银约50-80%）。
二、用途可用于镀金、银、稀有金属、镍、铜、锌、锡、铬及合金等；铜、镍等的电铸；电解电容的敷能；铝、钛等制品的阳极氧化；精密零件的电解抛光；蓄电池的充电等。
脉冲电镀 产品说明书
脉冲电镀产品说明书
脉冲电镀
1.脉冲电镀添加剂产品介绍
PPR1010酸铜电镀工艺是专为脉冲电镀产品应用开发的电镀铜添加剂产品，适用于全板电镀，适用于垂直连续电镀和龙门电镀设备。
镀层结晶状态优异，镀层延展性和分布均匀性十分优异。
在脉冲波形作用下能够获得出色的深镀能力，从而减少电镀时间、节约铜球，从而提高产量和良率。
工艺优点如下：
深镀能力优异
有着优异的延展性表现和抗热冲击性能
所有有机组分均可以用CVS分析
阳极膜稳定附着力强，不容易脱落
2.脉冲电镀工艺流程以及参数
3.小试设备
搅拌：喷流搅拌；
喷流量：0.5L/min每只喷嘴
喷嘴数：4只/侧
阳极类型:可溶性
电镀窗口:15cm*5cm;
摇摆摆幅:±3cm
摇摆频率:10cycles/min
阴阳极间距:25cm
电镀槽体体积:12L
脉冲整流器：德国PE
4.中试设备
搅拌：喷流搅拌；
喷流量：0.5~L/min每只喷嘴
喷管数：12只/侧
阳极类型:可溶性
电镀窗口:40”*24”
摇摆摆幅:±20cm
摇摆频率:5-7cycles/min
阴阳极间距:25cm
电镀槽体体积:700L
脉冲整流器：力源
设备商：东威
5.深镀能力计算
6.镀铜产品深镀能力表现
7.延展性数据
8.浸锡测试表现（288℃*10s,6次）。
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SQD高频双脉冲贵金属电镀电源
产品用途：
●接插件、首饰、印制板上镀贵金属，不但镀层颗粒细致、而且大量节省贵金属；
●镀铬可大幅度提高电镀速率，改善平滑度，增加硬度及耐磨性，镀铜、锌、镍可增加电镀速度，改善平滑度及延展性与均一性；
●脉冲电镀还可广泛应用于：微型电路、电铸、精密模具、刻蚀、半导体工业等许多行业。
产品特点：
●输出为方波，占空比、频率、输出电压均可调，用户可根据电镀工艺要求将三者任意组合；
●具有稳定电压或稳定电流功能，并可具有自动开关机功能（需在订货时说明），当挂上负载设备自动开始工作，工作完毕、计时器停止计计时并报警，电压回到原设定值，再次挂上负载，脉冲电源重新开始工作；
●脉冲电镀能使镀层细致、光亮、孔隙率低、接触电阻小、耐磨性能好、可节约金属材料达20%-30%，这对于贵金属电镀经济效益尤其明显。
产品规格：。