数字单脉冲电源在电镀中的应用.pdf

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1、山西电子技术应用实践2010年第4期文章编号：16744578(2OlO)O4-oo07-o2数字单脉冲电源在电镀中的应用黄松柏(黄石理工学院电气与电子信息工程学院，湖北黄石435003)摘要：脉冲电镀具有镀件质量好，生产效率高，节约原材料及环保等优点。针对此介绍了基于单片机的数字单脉冲电源在电镀中的应用。阐述了数字单脉冲电源的工作原理，其控制电路简单，组合方便。给出了双CPU结构的控制系统，以及软件流程图。关键词：脉冲电源；电镀；单片机中图分类号：TQ153：TP303．3文献标识码：A度电流；因此，在电镀时能将底层均匀地涂覆到镀件上，并使O引言之加速，提高了效率；镀件表面均匀、细致，使

2、金银等贵重金随着社会生产力的发展和市场经济的日益繁荣，特别是属得到很大的节约。由此可以看出，可以调节占空比及频率我国加入世界贸易组织后，我国的电镀行业遇到更多的机遇的脉冲电镀电源，尤其是开关电源，将随之得到广泛的应用。与挑战。电镀，即采用电化学的方法使金属离子还原为金属，并2数字单脉冲电源硬件系统框架在金属或非金属制品表面形成符合要求的平滑、致密的金属所谓数字脉冲电源，就是采用微处理器等数字电路对脉覆盖层。电镀后的镀层性能在很大程度上取代了原先基体冲电源中的直流斩波进行控制，并实现数字显示与数字调节的性质，起到了装饰与防护的作用。随着科学技术与生产力的一种脉冲电源。它是现在最先进的电镀电源

3、，也是电镀电的提高，电镀工艺已经在各个领域发挥着不可替代的作用。源的发展方向。电流通过镀槽是电镀的必要条件，镀件上的金属镀层就是在数字脉冲电源一般分为双脉冲电源与单脉冲电源两种。电流流过电镀槽时所产生电化学反应而形成的。数字单脉冲电源的原理框图如图1。根据电镀的基本原理，改进电镀质量有两个方法：调整电镀溶液；改进电镀电源⋯。现实中人们广泛采用改进电镀l曩婆H斩波系统HH镀缸生产l电源的方法来提高电镀的性能。在电镀电源的发展过程中，由全控型电力电子开关构成的脉冲电源是电镀电源的一次革命。这种电源体积小、性能优越、纹波系数小、不易受输出电流的影响。1脉冲电源电镀的基本原理图1数字单脉冲电源原理

4、框嗣脉冲电源电镀是一项新的电镀技术。它的特点是由脉目前，大多数斩波系统利用全控型电力电子器件MOS．冲电流对电极过程动力学的特效影响所决定的，其中最重要FET和IGBT对直流电源进行斩波怛J，达到脉冲输出的目的是对传质过程中的影响。在直流电镀时，镀液中被镀出的的。改变开关管的方波驱动信号，便可以实现脉宽及频率的金属离子在阴极表面附近溶液中逐渐被消耗，造成了该处被调节。镀金属离子与溶液中该离子的浓度出现差别。这种差别随系统中核心的问题是定时：电镀时间的定时以及驱动开着使用的电流密度的增高而加大。当阴极附近液层中的该关管的脉冲定时，而且后者的定时精度直接影响输出脉冲波离子的浓度降到0时，就达到

5、了极限电流密度，传质过程完形的频率精度。同时考虑系统的显示以及按键处理的因素，全受到扩散控制。但在脉冲电镀时，由于有关断时间的存本系统采用了双CPU的系统设计结构j。在，被消耗的金属离子利用这段时间扩散、补充到阴极附近，双CPU系统的关键是主从CPU的协调与通信。实现的当下一导通时间到来时，阴极附近的金属离子浓度得到恢条件是：复，故可以使用较高的电流密度；因此脉冲电镀时的传质过(1)能满足系统的实时性要求，响应及时，并能完成系程与直流电镀时的传质过程的差异，造成了峰值电流可以大统的所有设计功能；大高于平均电流，促使晶体形成的速度远远高于晶体长大的(2)软硬件实现不能过于复杂。速度，使镀层结

6、晶细化，排列紧密，孔隙减小，电阻率低。并在单片机的应用系统中，双CPU或者多CPU系统的构且直流电镀时的连续阴极极化电位下的各种物质在阴极表建通常有以下几种形式：面上的吸脱附过程与脉冲条件下的间断高阴极极化电位下(1)采用双口RAM方式；的吸脱附过程的机理有了很大的差异，造成了同样的溶液配(2)采用并口通信方式；方及添加剂在电源波形不同时，表现的作用差异也很大。(3)采用串行通信方式；脉冲电源其电流呈脉冲方式流动，并可在瞬时产生高密本系统采用串行通信的方式来连接。双CPU系统原理收稿日期：2010—05—10作者简介：黄松柏(1980一)，男，湖北荆州人，硕士，研究方向为电力电子与电气传动

7、。8山西电子技术2010年框图见图2。参数编辑模块：编辑输入脉冲所需的t，t及T等参数。主系统主程序框图见图3。图2双CPU系统原理框图按照设计要求与方案，本系统的功能模块有显示、按键电路、复位与看门狗电路、主CPU系统、从CPU系统、斩波控制电路等。(1)主CPU系统主CPU系统主要管理显示电路、按键电路、运行状态控制以及向从CPU系统发送脉冲参数等。本CPU选用图3主系统主程序框图89C52，暂停时通过P11控制暂停