标题：电泳电源
简介
一,主电路从交流电网输入,直流输出的全过程,包括:
1,输入滤波器:其作用是将电网存在的杂波过滤,同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网.
2,整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电,以供下一级变换.
3,逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分,频率越高,体积,重量与输出功率之比越小.
4,输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源.电泳电源(3张)二,控制电路一方面从输出端取样,经与设定标准进行比较,然后去控制逆变器,改变其频率或脉宽,达到输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的数据,经保护电路鉴别,提供控制电路对整机进行各种保护措施.三,检测电路除了提供保护电路中正在运行中各种参数外,还提供各种显示仪表数据.四,辅助电源提供所有单一电路的不同要求电源.
开关控制稳压原理
开关K以一定的时间间隔重复地接通和断开,在开关K接通时,输入电源E通过开关K和滤波电路提供给负载RL,在整个开关接通期间,电源E向负载提供能量;当开关K断开时,输入电源E便中断了能量的提供.可见,输入电源向负载提供能量是断续的,为使负载能得到连续的能量提供,开关稳压电源必须要有一套储能装置,在开关接通时将一部份能量储存起来,在开关断开时,向负载释放.图中,由电感L,电容C2和二极管D组成的电路,就具有这种功能.电感L用以储存能量,在开关断开时,储存在电感L中的能量通过二极管D释放给负载,使负载得到连续而稳定的能量,因二极管D使负载电流连续不断,所以称为续流二极管.在AB间的电压平均值EAB可用下式表示:
EAB=TON/T*E
式中TON为开关每次接通的时间,T为开关通断的工作周期(即开关接通时间TON和关断时间TOFF之和).
由式可知,改变开关接通时间和工作周期的比例,AB间电压的平均值也随之改变,因此,随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便能使输出电压V0维持不变.改变接通时间TON和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比,这种方法称为"时间比率控制"(Time Ratio Control,缩写为TRC).
按TRC控制原理,有三种方式:一,脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,缩写为PWM)
开关周期恒定,通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式.二,脉冲频率调制(Pulse Frequency Modulation,缩写为PFM)
导通脉冲宽度恒定,通过改变开关工作频率来改变占空比的方式.三,混合调制导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定,彼此都能改变的方式,它是以上二种方式的混合.
开关电源的发展和趋势
1955年美国罗耶(GH.Roger)发明的自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器,是实现高频转换控制电路的开端,1957年美国查赛(Jen Sen)发明了自激式推挽双变压器,1964年美国科学家们提出取消工频变压器的串联开关电源的设想,这对电源向体积和重量的下降获得了一条根本的途径.到了1969年由于大功率硅晶体管的耐压提高,二极管反向恢复时间的缩短等元器件改善,终于做成了25千赫的开关电源.
目前,开关电源以小型,轻量和高效率的特点被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备,通信设备等几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式.目前市场上出售的开关电源中采用双极性晶体管制成的100kHz,用MOS-FET制成的500kHz电源,虽已实用化,但其频率有待进一步提高.要提高开关频率,就要减少开关损耗,而要减少开关损耗,就需要有高速开关元器件.然而,开关速度提高后,会受电路中分布电感和电容或二极管中存储电荷的影响而产生浪涌或噪声.这样,不仅会影响周围电子设备,还会大大降低电源本身的可靠性.其中,为防止随开关启-闭所发生的电压浪涌,可采用R-C或L-C缓冲器,而对由二极管存储电荷所致的电流浪涌可采用非晶态等磁芯制成的磁缓冲器.不过,对1MHz以上的高频,要采用谐振电路,以使开关上的电压或通过开关的电流呈正弦波,这样既可减少开关损耗,同时也可控制浪涌的发生.这种开关方式称为谐振式开关.目前对这种开关电源的研究很活跃,因为采用这种方式不需要大幅度提高开关速度就可以在理论上把开关损耗降到零,而且噪声也小,可望成为开关电源高频化的一种主要方式.当前,世界上许多国家都在致力于数兆Hz的变换器的实用化研究.
电泳电源的选择
电泳电源是电泳涂装设备中关键的配套设备，适当选择电泳电源的容量，可明显提高电泳涂装设备的性价比。所以在设计电泳涂装设备工作中，电泳电源的选择显得格外重要。下面就电泳电源的选择进行简要的说明，希望大家都有正确选择电泳电源
电泳涂装是将被涂物(工件)浸渍在水性涂料中作为一个电极(阳极或阴极)，另设一个与之相对应的电极(阴极或阳极)，在两极之间施加一直流电场，靠电场所产生的物理化学作用，使涂料粒子均匀地涂布在工件表面上的涂装方法。这是一种先进的、现代的涂装新技术。 
依据电泳涂装的工作原理，电泳电源即直流电源，是电泳涂装设备中关键的配套设备，没有直流电源就谈不上电泳。适当选择直流电源的容量，可明显提高电泳涂装设备的性价比。如果电源容量选择过大，会提高设备的制造成本，提高设备的装机功率，造成浪费。反之，则使整条生产线得不到充分利用，生产效率无法提高。如有大件需上线涂装，电泳电流过大，造成直流电源过流保护，不能正常生产。所以在设计电泳涂装设备工作中，直流电源的选择显得格外重要。 1、选择依据直流电源的主要特性和参数要完全满足电泳涂装的工艺要求。主要依据以下几个方面： 
1).电泳漆的固有特性； 
a、电泳漆的“破坏电压”；b 、电泳漆的“临界电压”；c 、电泳漆的“库仑效率”。 
2).被涂装工件的表面积(内外表面积之和)； 
3).工件材质及工件外形的复杂程度。2、电源容量的计算电泳电源的容量根据电泳的电压和电流进行选择，电压的高低主要取决于电泳的类型，适当考虑工件情况。 
2.1 电压的确定： 
电泳电源的额定电压应满足电泳漆施工电压要求，应小于电泳漆“破坏电压”，而大于电泳漆的“临界电压”。 
对于阴极电泳，电泳过程中，工件作为阴极的叫做阴极电泳，反之，则称为阳极电泳。阴极电泳施工电压一般在200－350V之间，而对于阳极电泳(低压型)施工电压在50－100V之间，高压型阳极电泳漆施工电压在150－250V之间。总之，用户选用的电泳漆类型一但确定，则电泳电源的电压指标即可确定2.2 电泳电流的计算； 
依据“库仑效率”的定义，要涂上一定重量的膜，必须要消耗一定量的电量。 假设要求工件上的涂膜重量为p，则p=sδγ式中：q——电泳漆的“库仑效率”(mg/c)； 
[注：“库仑效率”为电泳漆的固有特性，表征每消耗1库仑电量泳涂到工件表面的膜的重量] 
s——被涂工件的表面积(m2)；[注：有效时间内槽内被涂工件表面积之和] 
δ——涂膜厚度（μm）； 
γ——电泳漆膜的干膜比重（g/cm3）。 
据电泳涂装的工作方式（槽浸式、连续式）及通电方式(带电入槽、入槽后通电)不同，电泳电流的计算方法略有不同。 
2.2.1 连续通电入槽情况 
由于工件是连续通电入槽，因此工件出入电泳槽的面积可以认为是相等的，所以电泳电流是均匀的，其电流强度可以按下式计算：式中：I——电泳时的电流强度A； 
fs——按涂漆面积计算的生产率m2/h； 
δ——电泳涂层厚度μm； 
γ——电泳漆的干膜比重g/cm3 (一般的阴极电泳漆为1.3～1.4 g/cm3 )； 
q ——电泳漆的库仑效率mg/c(一般的阴极电泳漆为20～30 mg/c，阳极电泳漆为10～20 mg/c)。 
2.2.2 单个工件入槽后通电清况 
时间内，只有一个工件或一挂进行电泳的情况，其平均电流按下式 
式中：Iep——平均电流强度(A)； 
F1——每挂工件的涂装面积(m2) ； 
t1——电泳时间(s)； 
最大电流强度Imax=K0Iep (K0无量纲。一般取K0<4；软起动时K0≤2)； 
单个工件电泳时，电流与时间的关系如下图所示： 
如果单个工件电泳时采用带电入槽方式，可不考虑最大电流。由于这种情况下，电泳面积是从0开始逐渐增加的，因此，电泳电流也是平稳增加，不会产生冲击电流。 
2.2.3 多个工件连续入槽后通电情况。 
这种情况是指在工件连续入槽后通电进行电泳时，在有效时间内有一个(一挂)以上的工件在同时进行电泳。 
平均电流可按2.2公式计算 
总电流强度：由于在连续入槽通电的情况下，漆膜完全形成后，工件成近似绝缘体，所以在有效时间内其电流强度可以看成与电泳时间呈线性关系，第一挂电流最大，最后一挂电流为0，如下图所 
总电流强度按下式计算： 
式中：n——在有效时间内进行电泳的挂件数， n≥2； 
I1——第一挂的电泳电流强度(最大电流) 
S1——第一挂的电泳涂漆面积(m2)； 
In=0。 
依据电泳漆的施工电压和电泳电流的计算结果（取最大电流和总电流值），即可选定直流电源的容量。一般地电源的额定电压大于施工电压，小于电泳漆的破坏电压。
电泳电源性能简介
基本原理：三相交流电源经整流变压器形成电压有效值相等，电气上隔离，但有30°相位差的两组三相电源送到两组三相全控桥，经平衡电抗器实现12脉波整流，当电网频率为50HZ时，输出电压的脉动频率为600HZ ，经滤波后使直流输出的纹波指标达到电泳涂装工艺的要求。 
主要技术性能： 
a.输出电压调节范围 DV——额定输出直流电压； 
b.稳压精度：当输出电流为10～100%额定值，输出电压为50～100%时，稳压精度为1%； 
c.纹波系数：当输出电压为50～100%额定值，输出电流为20～100%额定值时，纹波系数不大于7.5～1%； 
d.输出电压上升率：输出电压值由0上升到额定值的时间可在5－30秒内随意整定； 
e.自动降低电压控制功能； 
f.具有软启动，软停止功能； 
g.输出电压可分段运行，每段电压、时间可按工艺要求设定。 
4、电泳电源选择举例 
某厂阴极电泳涂装生产线： 
1).被涂工件表面积：60m2； 
2).要求电泳涂膜厚度：外表面22μm，内表面18μm； 
3).选用PPG公司阴极电泳漆，牌号P648-576E； 
4).步进输送，单件入槽后通电方式。 
查PPG公司产牌号P648-576E型阴极电泳漆有关参数如下： 
施工电压：150～400V 
库仑效率：2.5A/m2.min.μm (约合25mg/c) 
干膜比重：1.3g/cm3 
综合考虑确定电泳工艺时间为180s 
工艺要求步进输送，单件入槽后通电方式，因此电泳电流可按（2.2）式计算： 
最大电流： Imax=K0Iep K0取1.2 
所以Imax=1.2Iep=416(A) 
要求：额定电压：400V 
额定电流：500A 
分两段加压，软起动、软停止最低电压(保护电压)控制20V 
其余要求同(3)