電鍍電源的應用現狀及（jí）發展趨（qū）勢

電鍍電源是（shì）應用功率半導體器件將交流（liú）電源轉（zhuǎn）換為DC電（diàn）源，所以電鍍電源也被稱為電（diàn）鍍整流器。

早期使用電鍍電源的是（shì）DC發電機組，隨後硒堆整流器的出現，由於體積大、噪音（yīn）大、成本和能耗高，被矽整流電源取代（dài）。20世紀（jì）60年代，隨著晶閘管(SCR)的問世和（hé）成功應（yīng）用，電鍍電源得到（dào）了迅（xùn）速發展，晶閘管電鍍電源（yuán）應運而生。晶閘管在電源中既用（yòng）作整流器件，又用作電壓調節器。控（kòng）製（zhì）係（xì）統（tǒng）采用移相技（jì）術，應用閉環Pl調節，使電源具有自動調壓、穩流等功能（néng），保護方式（shì）靈活。與矽整流（liú）設（shè）備相比，它在體積、運行效率、自動控製和調節方式等方麵具（jù）有很大的優（yōu）勢，並得到了廣泛的應用（yòng）。但在小電流（liú）情況下，晶閘（zhá）管電鍍電源容（róng）易（yì）使網側和負載諧波嚴重，造成電網波（bō）形畸變，從而形成電網“公害”，應在電網中增加必（bì）要的防範措施。

20世紀80年（nián）代以後（hòu），轉換器（qì）設備中常見的晶閘管逐漸被新設備取代，如功率晶體管(GTR)、場效應晶體管(MOSFETs)和絕緣柵雙晶體管(IGBTs)。MOSFET和IGBT作為功率器件（jiàn）的整流器工作頻率（lǜ）可以提高到20 ~ 50kHz，所以這種整流器也叫高頻開關電源。工作過程是將整流後的（de）DC電源逆變為高頻交流電源，再經整流後得到DC電源。由於采用了高頻（pín）開關（guān）方式，大大減小了變壓器的（de）體積和設備的（de）功耗，大大提高了功率因數和運行效率，是當前電（diàn）鍍（dù）電源的發（fā）展方向。隨著IGBT器件功率的增加、耐（nài）壓的提高和應用技術的日益成熟，IGBT將在大部分領域取代晶閘管(SCR)實（shí）現較好節能。目前正在研發（fā）的大功（gōng）率（lǜ）智能功率模塊(IPM)將電力電子器件和驅動、保護、控製電路（lù）集成（chéng）在一（yī）起，從而提高係統的可靠性和可維護性，進一步降低成本和（hé）能耗，並將持續應用於電鍍電源。

隨著電鍍工藝的快速發展，新的電鍍工藝從波形、頻率、自動控製、綜合功能等方麵對電（diàn）鍍電源提出了（le）更高的要求。目（mù）前常用的電鍍電源按波形可（kě）分為（wéi）脈動DC電源、平滑DC電源、周期換向電源、單向脈衝電源、換向脈衝（chōng）電源、DC疊加脈衝和智能多波形電源，以滿足不同電鍍工藝的需要。

綜上所述，電鍍電源的總體（tǐ）發展趨勢是低能耗、無電網汙染、高可靠性、小體積、高性能、多功能（néng）。

9.1.2常用電鍍電源介紹

(1)矽（guī）整流電源（yuán）

矽整流電源的降壓變壓器原邊采用穩壓器，副邊采用二管（guǎn）整流器。根據容量的不同，可分為單相全波（bō）、三相全波和六相雙反射星形整流。小容量電（diàn）源采用幹接點調壓器，大容量電源采用油（yóu）浸感應調壓器。根據容量的不同，整流器元（yuán）件的冷卻方式分為自冷、風冷、水冷和油浸自冷。由於采用交流穩壓器調壓，所以（yǐ）輸出波形是脈（mò）動（dòng）連續的DC，這種電源（yuán）由於效率低、體積大、成本高和自動控製（zhì）難以實現等缺點，在電（diàn）鍍領域的應用受到限（xiàn）製，屬（shǔ）於淘汰產品。

(2)晶閘管整流電（diàn）源

當晶（jīng）閘管整流器容量較小時，通（tōng）過隔離變壓器降低交流電源（yuán），然後通過晶閘管移相調壓整流得到DC電壓。容（róng）量較大時，通過晶閘管交流（liú）側移（yí）相的方式獲得DC電壓，然後通過隔離（lí）變壓器降壓，二管整流（liú）。晶（jīng）閘管和二管的冷卻方式按容量不同（tóng）分為自冷、風冷、水冷和油浸自冷。目（mù）前，大多數整（zhěng）流變壓器（qì）采用三相五柱式鐵心節能變壓器，與六相雙反射條（tiáo）平衡電抗器相比，可以省去平衡電抗器，降低成本，加大效率。晶閘管整流器的輸出波形為脈動DC，在電流較低時不連續。為了提高輸出波形的平滑度，可以增加濾波器或多相整流電路。

晶（jīng）閘管（guǎn）整流器一般具有穩壓（yā）、穩流、軟啟動等功能。，可靈活應用於生產（chǎn）線（xiàn）。近年來，隨著微機控製技術在晶（jīng）閘管整流器中的廣（guǎng）泛應用，它可以實（shí）現輸（shū）出波形的換向、DC疊（dié）加脈衝、波形分段控製等。，還可以實現定時、計時、自動控溫、功率測量、量化等控製功能。

(3)高頻開關電（diàn）鍍電源（yuán）

高頻開關電源自上（shàng）世紀90年代開始（shǐ）應用於電鍍（dù）領域，現已進入推廣應用階段。這種電源具有效（xiào）率高、體積小等特點。，在3000A以下的一般電鍍（dù）電源（yuán）中具有很強的競爭力（lì）。通過近（jìn）幾年（nián）的運行測試，其穩定性、輸出波形和控製已能（néng）滿足生產的需要，現已擴展（zhǎn）到5000 ~ 10000A，甚至更（gèng）大容量，有望在大多數電鍍領域取代晶閘管整流器。

普（pǔ）通開關電源的輸（shū）出波形為高頻調製脈衝DC，如果對平（píng）滑度要求較高可以加DC濾（lǜ）波，冷卻方式一般為風冷。