第七章脉冲整流
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脉冲电镀原理1 概述脉冲电镀是槽外控制金属电沉积的一个强有力的手段。
它利用时间功能通过改变脉冲参数来改善镀层的物理化学性能,从而达到节约贵金属和获得功能性镀层的目的。
脉冲电镀属于一种调制电流电镀,它所使用的电流是一个起伏或通断的直流冲击电流,所以,脉冲电镀实质上是一种通断直流电镀。
脉冲电流的波形有多种,常见的有方波、三角波、锯齿波、阶梯波(图1)等。
但就目前的应用情况来看,典型脉冲电源产生的方波脉冲电流被普遍采用。
因此,对脉冲电镀的研究一般都是围绕着方波进行的。
2 调制电流电镀传统的电镀采用的电流形式一般为直流电流,简称DC。
直流电流是一种电流方向不随时间改变的、连续的平稳电流。
直流电流常见的波形有单相半波、单相全波、三相半波、三相全波、直流或稳恒电流(图2)等,产生这些波形常用的电源有硅整流器、可控硅整流器、高频开关电源等。
从图2中不难看出,直流电流具有连续性或持续性,不随时间的改变而中断或有所变化,因而使用时只有一个参数——电流或电压可供调节。
这就使得直流电流在做为槽外控制镀层质量的手段时力量不足。
比如直流电流在提高阴极电流密度、抑制副反应的产生、降低镀层中杂质的含量、改善电流分布等方面均毫无作用。
经脉冲信号或其它交变信号调制以后的直流电流叫调制电流,用调制电流所进行的电镀即调制电流电镀。
调制电流电镀主要是做为槽外控制镀层质量的手段而产生和存在的,它往往可以起到直流电镀所起不到的作用。
比如,脉冲电镀比直流电镀阴极电流密度提高几倍甚至十几倍,因而可得到结晶细致的镀层。
调制电流电镀一般有脉冲电镀、不对称交流电镀、交直流叠加电镀、周期换向直流电镀(图3)等几种形式。
脉冲电镀所使用的电流实际就是一个通断直流电,不过这个直流电在导通的时候峰值电流相当于普通直流电流的几倍甚至十几倍,正是这个瞬时高电流密度使金属离子在极高的过电位下还原,从而使沉积层晶粒变细。
脉冲电镀广泛应用于电子工业的电子电路、接插件、印制电路、集成电路框架、晶体管管座等的电镀,可大大提高这些电子器件的产品性能,并可大幅度节约贵金属。
脉冲整流器原理
脉冲整流器是一种电子器件,用于将交流电信号转换为直流电信号。
它的原理是基于二极管的导电特性。
在正半个周期内,输入交流电信号的电压是正的,而在负半个周期内,输入电压则是负的。
脉冲整流器利用这一特性,只允许正向电流通过,同时阻止反向电流的流动。
脉冲整流器由一个或多个二极管和负载组成。
当输入交流电信号的电压为正时,二极管处于导通状态,正向电流可以通过二极管传导给负载,从而实现整流。
而当输入电压为负时,二极管会进入截止状态,阻止反向电流的流动。
这样,在整个交流周期内,只有正向电流能够通过整流器。
脉冲整流器通常会附加滤波电容,用于平滑输出直流电信号。
滤波电容可以帮助减小输出波形的纹波,使得输出的直流电信号更为稳定。
脉冲整流器广泛应用于各种电子设备中,例如电源适配器、整流电路、变频器等。
通过将交流电信号转换为直流电信号,脉冲整流器可以为电子设备提供稳定的电源,保证设备正常运行。
脉冲整流器工作原理
脉冲整流器工作原理是将交流信号转变为直流信号的电子装置。
其基本原理如下:
1. 输入电源:脉冲整流器的输入是交流电源,通常为外部供电或变压器输出的交流信号。
2. 变压器:输入的交流电信号首先经过一个变压器。
变压器能够将交流信号的电压变换为适当的数值,以满足后续电路的要求。
3. 整流管:在变压器之后,交流信号进入一个整流管。
整流管通常是一个二极管,其特性是只能允许电流沿一个方向通过。
4. 整流:当交流信号的电压大于整流管的正向电压临界值时,整流管会打开,电流通过。
这时,交流信号的负半周期将被阻断,只有正半周期的信号能够通过整流管。
5. 滤波电容:整流后得到的信号仍然是脉冲状的直流信号。
为了使信号更加稳定,需要在整流后加上一个滤波电容。
滤波电容能够平滑输出信号的脉冲部分,使其更加接近直流信号。
6. 输出:经过滤波处理后的直流信号即为脉冲整流器的输出信号,可以用于驱动各种需要直流电源的设备。
综上所述,脉冲整流器通过变压器和整流管将交流信号转换为
直流信号,再通过滤波电容平滑输出,实现将交流电源转换为直流电源的功能。
简单剖析脉冲整流器原理应用技术脉冲整流器是一种电子器件,常用于将输入交流电转换为输出直流电。
它的原理是利用二极管的导电特性,将负半周的交流电信号转换为正半周的输出信号。
脉冲整流器主要有单相半波整流器、单相全波整流器和三相整流桥等类型。
在单相半波整流器中,通过一个二极管将正半周的输入信号导通,而负半周的输入信号则被阻断。
在单相全波整流器中,通过两个二极管和一个中心点电位的电阻器,将正负两半周的输入信号分别转换为正半周的输出信号。
三相整流桥则是基于全波整流器的基础上,通过三个相间120度的相移角,将输入的三相交流电转换为输出直流电。
脉冲整流器有很多应用技术。
首先,在电源中,脉冲整流器可以将交流电转换为直流电,供给电子设备使用。
这种技术广泛应用于各种电子设备、计算机和通信系统等领域。
其次,脉冲整流器还可以用于电动机驱动系统中,通过将交流电信号整流为直流电信号,用于电动机的驱动和控制。
这种技术在工业自动化和机械运动控制等领域中有广泛应用。
此外,脉冲整流器还能够用于电磁波测量和通信系统中,通过将交流电信号转换为直流电信号,实现对电磁波的测量和通信的接收与发送。
脉冲整流器的应用技术还包括嵌入式系统中的电源管理和电池充电器等领域。
在嵌入式系统中,脉冲整流器可以用于电源管理,实现对电子设备的电源进行管理和控制,以提高能效和延长电池寿命。
在电池充电器中,脉冲整流器可以将交流电信号转换为适合电池充电的直流电信号,以实现对电池的充电。
这种技术在电动汽车、移动通信设备和便携式电子设备等领域中得到广泛应用。
此外,脉冲整流器还可以用于光伏发电系统中,通过将交流电信号转换为直流电信号,实现对太阳能电池板的电能收集和转换。
这种技术在可再生能源领域中得到广泛应用。
最后,脉冲整流器还可以用于信号处理和传感器技术中,通过将交流信号转换为直流信号,实现对信号的处理和传感器的测量。
这种技术在控制系统、测量仪器和传感器技术等领域中得到广泛应用。