HDFS周期換電鍍高頻開關(guān)直流電源，周期換相電源、正反鍍高頻開關(guān)電源，湘潭中創(chuàng)電氣有限公司專業(yè)生產(chǎn)，適用于鍍鉻、鍍鎘、鍍銅、鍍銀、鍍金、合金電鍍、仿金電鍍等場所。       

周期換向直流電源可自動變換輸出電壓的極性，以適應(yīng)某些鍍層的特殊要求，如：電解除油、堿銅滾鍍、退鍍、周期換向鍍鉻等工藝。

【產(chǎn)品特點】
采用無觸點極性轉(zhuǎn)換，使用壽命長、可靠性高。完善的保護功能。具有限流保護、過壓保護、過熱保護、缺相保護等保護功能、　　
【高頻周期換向電源技術(shù)參數(shù)】
輸出電流：100A~50000A 可根據(jù)客戶要求定制
輸入電壓：380V 50HZ 3相
輸出電壓電流：
    1.正向： 正向電壓電流范圍 電壓/電流在10%~100%額定值內(nèi)自由調(diào)整 正向脈沖寬度 0~999秒
    2.反向： 反向電壓電流范圍 電壓/電流在10%~100%額定值內(nèi)自由調(diào)整凡在我公司購買的產(chǎn)品都可以享受一年免費保修,終身維護,可免費為客戶培訓(xùn)維修人員

一、開關(guān)電源基本知識

開關(guān)電源（Switching Power Supply）是一種以半導(dǎo)體功率器件為開關(guān)元件，采用閉環(huán)控制模式，具備自動保護功能，實現(xiàn)電源形態(tài)轉(zhuǎn)變的變流設(shè)備。其主要特點是主電路工作在開關(guān)狀態(tài),，同時開關(guān)頻率較高。其工作過程見下圖：

1、輸入濾波模塊：該模塊由共模和差模電感構(gòu)成，其作用是諧波治理。

2、輸入整流模塊：該模塊是開關(guān)電源不可缺少的基本電路。其主要功能是為逆變環(huán)節(jié)提供直流供電電源。

3、逆變模塊：該模塊是開關(guān)電源的核心組成部分，其基本構(gòu)成是逆變控制模塊及逆變動作兩個模塊，所完成的功能是實現(xiàn) 20KHz 左右的交流脈沖輸出。

4、變壓及隔離模塊：本模塊采用高頻變壓器實現(xiàn)電壓變換，并實現(xiàn)輸入輸出電流隔離。

5、輸出整流模塊：本模塊的基本功能是實現(xiàn)輸出電流整流，向用電設(shè)備提供脈動直流或直流（通過濾波電路實現(xiàn)）電壓。

6、控制模塊：控制模塊包括 PWM 控制電路、驅(qū)動電路、計算機控制電路等，其作用是控制電源運行過程，提供用電設(shè)備所需要的電流形式。

7、調(diào)節(jié)及顯示模塊：該模塊提供操作人員觀察及調(diào)節(jié)手段，包括調(diào)節(jié)電位器，控制按鈕，數(shù)字式顯示儀表等。

二、器件選型
1、IGBT：IGBT 模塊是開關(guān)電源逆變環(huán)節(jié)的核心部件。IGBT 選用合理與否對開關(guān)電源運行的可靠性具有決定性作用。我公司選用德國英飛凌 IGBT 模塊， 該模塊熱性能好，工藝成熟，是IGBT 品牌中質(zhì)量ZUI優(yōu)產(chǎn)品，是開關(guān)電源的*選模塊。
2、三項整流橋：其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為全橋式整流電路，決定三相整流橋質(zhì)量的主要因素是管芯及封裝工藝。本公司三相整流橋選用瑞華三相整流橋，采用進口芯片和進口工藝封裝，耐壓達到 2500V。
3、主變壓器：選用高頻鈉米晶變壓器。該變壓器為一種座式結(jié)構(gòu)，該座既是鐵芯的保護層，又是變壓器的輸出端，還可提供冷卻水的通道。另一特點是其導(dǎo)電面積大，發(fā)熱小。由于該變壓器采用了全新的結(jié)構(gòu)形式，其生產(chǎn)制作的一致性高，特別適用于大功率電源的生產(chǎn)制造。該技術(shù)是我公司的專利技術(shù)。

4、輸出整流管：輸出整流管選型的關(guān)鍵是正向?qū)▔航档拇笮〖案鞴艿囊恢滦?。我公司選用臺灣 AN 的肖特基整流管，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，是肖特基類YI流品牌。

三、控制技術(shù)
1、高精度的雙閉環(huán)控制電路
        電流、電壓雙閉環(huán)控制電路是我公司在多年電源生產(chǎn)實踐中逐步完善的控制電路。其電路原理屬于通用技術(shù)，但具體參數(shù)配置合理與否決定了閉環(huán)調(diào)節(jié)速度。閉環(huán)調(diào)節(jié)速度的快慢決定了電源的跟隨特性。特別是高精度電源對此要求極高。我公司閉環(huán)調(diào)節(jié)速度為微秒級。
2、DU創(chuàng)的共模差模濾波電路
        開關(guān)電源與其他變流設(shè)備一樣，必然存在 EMI。通過理論計算及實際電路實驗，我公司摸索出了一套在不大量增加成本的基礎(chǔ)上ZUI大程度減輕 EMI 的有效途徑。根據(jù)不同規(guī)格的電源，提供ZUI合理的共模和差模結(jié)合治理的EMC 方案。這樣，對于多臺開關(guān)電源同時使用提供了較好的安全保障。
3、快速保護電路
        IGBT 是一種結(jié)合了 MOS 管和晶體管優(yōu)點的高效開關(guān)器件。但他同時存在過流能力較弱的缺點。要保證 IGBT 安全運行，在系統(tǒng)發(fā)生異?，F(xiàn)象時， 在幾個脈沖周期內(nèi)有效關(guān)斷脈沖信號，是開關(guān)電源的必要保護手段。我公司產(chǎn)品提供了這種微秒級保護電路，電源安全運行有保證。
4、高精度的并聯(lián)控制電路
        大功率開關(guān)電源的實現(xiàn)，離不開電源模塊并聯(lián)技術(shù)。并聯(lián)技術(shù)的關(guān)鍵是均流技術(shù)。其目的是保證電源模塊間電流應(yīng)力和熱應(yīng)力均勻分配，防止一臺或多臺模塊運行在電流極限值（限流）狀態(tài)。因為并聯(lián)運行的各個模塊特性并不一致，外特性好（電壓調(diào)整率?。┑哪K，可能承擔(dān)更多的電流，甚至過載，從而使某些外特性較差的模塊運行于輕載，甚至基本上是空載運行。其結(jié)果必然是分擔(dān)電流多的模塊，熱應(yīng)力大，降低了可靠性。

四、結(jié)構(gòu)及工藝特點
1、DU創(chuàng)的主功率器件水冷卻技術(shù)
金屬材料內(nèi)置水道技術(shù)在我公司率先使用。該技術(shù)解決了IGBT 等功率器件的水冷方式散熱難題。我公司又率先推出了水冷式變壓器。這兩項技術(shù)解決了全水冷開關(guān)電源的主要技術(shù)障礙。由于其結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，便于維修維護，一經(jīng)進入市場，就受到用戶的歡迎，導(dǎo)致油浸水冷式開關(guān)電源基本退出市場。
2、高可靠性水道處理技術(shù)
水冷電源在主要技術(shù)問題解決后，水道的外部連接也是一個需要解決的重要技術(shù)問題。其基本要求是連接通道耐壓耐溫能力強，彎曲易于實現(xiàn)且不能變形，抗老化能力強，連接可靠不漏水，絕緣能力強。我公司采用鋁塑管，很好的實現(xiàn)了這個目的。
3、先進的高頻噪聲處理電路
由于開關(guān)電源采用了高速的大功率開關(guān)器件，在這些開關(guān)器件開通和關(guān)斷的瞬間（5  微秒以內(nèi)），其輸出波形存在尖銳而短暫的高頻噪聲（2  微秒以內(nèi)）。這種高頻噪聲對接用設(shè)備的使用效果有的情況下會產(chǎn)生不利作用。消除高頻噪聲也是開關(guān)電源性能好壞的一個重要指標(biāo)。

五、設(shè)計特點

1、器件及材料選用科學(xué)合理

主要器件如前所述，其他器件及材料選用我公司也執(zhí)行了一律選用國內(nèi)國際優(yōu)秀品牌的原則。小到操作開關(guān)器件，大到 IGBT，我公司這些年都在國內(nèi)外進行了長期篩選，優(yōu)選出了與我公司建立長期供求關(guān)系的優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商。
2、按不同需求選用合適的拓?fù)潆娐沸问?br style="-webkit-tap-highlight-color: rgba(255, 255, 255, 0); margin: 0px; padding: 0px;"/>電源功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)是選用合適的拓?fù)潆娐沸问健ＴS多電源制造企業(yè)對這一點注意不夠，因而生產(chǎn)的開關(guān)電源從基礎(chǔ)上就存在缺欠，導(dǎo)致其所生產(chǎn)的開關(guān)電源難以長期穩(wěn)定運行，更談不到滿足用戶的工藝要求。
3、安全余量有保證

六、我公司電源產(chǎn)品的獨特特點：
        我公司開關(guān)電源長期堅持留有足夠設(shè)計余量，以保證電源在合理使用條件下，能夠始終在合理的工況狀態(tài)下運行。根據(jù)不同情況，我公司電源主功率系統(tǒng)一般按 110%到 130%余量進行設(shè)計。

大功率電源處理方案 
       大功率電源系統(tǒng)需要用若干臺開關(guān)電源并聯(lián)，以滿足負(fù)載功率的要求。并聯(lián)系統(tǒng)中，每個變換器只處理較小功率，降低了應(yīng)力；還增加應(yīng)用冗余技術(shù)，提高系統(tǒng)可靠性。
        所謂冗余是指：設(shè) N+1  臺變換器模塊并聯(lián)（本系統(tǒng)為 15+1），其中 N臺模塊用以供給負(fù)載所許電流，1 臺為后備（或稱為冗余）模塊，當(dāng)正在工作的模塊 N 出現(xiàn)故障時，后備模塊 1 投入運行，這樣正在工作的 N 臺模塊中即使有 1 臺同時發(fā)生故障，電源系統(tǒng)也仍能保證提供 100%的負(fù)載電流。開關(guān)電源并聯(lián)技術(shù)的重要性日益增加。但是并聯(lián)的開關(guān)變換器模塊間需要采用均流措施，它是實現(xiàn)大功率電源系統(tǒng)的關(guān)鍵。用以保證模塊間電流應(yīng)力和熱應(yīng)力的均勻分配，防止一臺或多臺模塊運行在電流極限值（限流） 狀態(tài)。因為并聯(lián)運行的各個模塊特性并不一致，外特性好（電壓調(diào)整率小） 的模塊，可能承擔(dān)更多的電流，甚至過載，從而使某些外特性較差的模塊運行于輕載，甚至基本上是空載運行。其結(jié)果必然是分擔(dān)電流多的模塊， 熱應(yīng)力大，降低了可靠性。

    我公司采取的是主從均流法，這一方法適用于電流型控制的并聯(lián)開關(guān)電源系統(tǒng)中。所謂電流型控制是指開關(guān)電源模塊中有電壓控制和電流控制， 形成雙閉環(huán)系統(tǒng)。電流環(huán)，電壓環(huán)是外環(huán)。

    于是主模塊電流將按電流基準(zhǔn) Ve 調(diào)制，即模塊電流近似與 Ve 成正比。各個從模塊的電壓誤差放大器接成跟隨器的形成，主模塊的電壓誤差 Ve 輸入各跟隨器，于是跟隨器輸出均為 Ve，它既是從模塊的電流基準(zhǔn)，因此各個從模塊的電流都按同一 Ve 值調(diào)制，與主模塊電流基本一致，從而實現(xiàn)了均流。我公司電源產(chǎn)品通過現(xiàn)場使用情況表明該系統(tǒng)均流效果較好，各路誤差在 1%以下，符合并聯(lián)電路基本要求。

六、嚴(yán)格的元器件選型

七、設(shè)計方案及規(guī)格參數(shù)
以 30KA  18V為例說明如下：
1、30000A/18V 電源設(shè)計方案
30000A/18V 電源按照N+1 冗余模式設(shè)計，由 16 個單元模塊構(gòu)成， 每個單元模塊規(guī)格為 2000A/18V。

2、工作原理

30000A/18V電源是由16臺（2000A/18V）電源模塊組成，單臺電源模塊工作原理框架圖。
 

3、設(shè)計理念

         電源模塊以原裝進口 (Infineon，原德國西門子公司) IGBT 作為主功率器件，以超微晶(又稱納米晶)軟磁合金材料為主變壓器鐵芯，主控制系統(tǒng)采用了國際先進的多環(huán)控制技術(shù)，整流部分采用國際ZUI先進的同步整流技術(shù)，提高了整機效率，結(jié)構(gòu)上采取了防鹽霧酸化措施。整機的安裝、使用方便，體積小，重量輕，效率高，工作穩(wěn)定，使用壽命長。
 
4、結(jié)構(gòu)特點
1) 整機采用密閉式結(jié)構(gòu)，使電路板與外界完全隔離，從而防止由腐蝕氣體進入而造成的電路板及器件提前老化。同時電路板采用澆灌絕緣漆， 以達到防水，防潮，防腐蝕的目的。
2) 冷卻水路采用全金屬管道(304 不銹鋼連接件連接鋁塑管)連接,承受水壓大，避免了塑料水管老化或水壓過高引起的漏水現(xiàn)象，保證了模塊安全運行。
3） 水冷散熱器采用了多環(huán)繞水路結(jié)構(gòu)，用水量少，散熱速度快，提高了整機散熱效率。

4） 機殼表面采用金屬烤漆工藝，增強了產(chǎn)品的防腐蝕能力，延長了使用壽命。

5、產(chǎn)品優(yōu)勢
1） 節(jié)電效果好：比可控硅整流器省電 15%-30%。操作簡單、輸出穩(wěn)定、噪音低、使用壽命長、維修方便。
2） 高穩(wěn)定性：系統(tǒng)反應(yīng)速度快，電流輸出精度可優(yōu)于1%，電壓輸出 精度可優(yōu)于1%。
3） 保護齊全：有過壓、欠壓、過溫、過流、缺相、過/欠水壓自動保
護功能。
4） 高性能EMI 濾波器：防止電網(wǎng)雜波干擾信號進入本設(shè)備，同時防止本設(shè)備產(chǎn)生的諧波回饋到電網(wǎng)。
 
6、詳細(xì)技術(shù)參數(shù)

30000A/18V 電源模塊（2000A/18V 高頻開關(guān)電源）技術(shù)參數(shù)表，見表 2。

7、冷卻水要求
1) 冷卻水采用工業(yè)純凈水，水的電導(dǎo)率：≤50us/cm。
2) 冷卻水進水溫度不得高于 35℃。
3) 冷卻水應(yīng)保持穩(wěn)定供水，具有一定的水壓，要求范圍：0.4Mpa＜水壓＜0.8Mpa。推薦范圍 0.4Mpa＜水壓＜0.6Mpa。
水路連接方式：
單體電源模塊在水冷鋁散熱器上設(shè)置一個進水管端和一個出水管端，用304 不銹鋼連接頭連接 1418 的鋁塑管通水。
進水管可接用戶自備的循環(huán)水裝置中，進水應(yīng)保證有一定的壓力和流量，以防止水壓不足、水流量不足造成電源模塊保護，無冷卻水時，單體模塊溫度超過 65℃時，將自動停止工作且保護指示燈亮。

8、設(shè)計理念
電源模塊以原裝進口 (Infineon，原德國西門子公司) IGBT 作為主功率器件，以超微晶(又稱納米晶)軟磁合金材料為主變壓器鐵芯，主控制系統(tǒng)采用了國際先進的多環(huán)控制技術(shù)，整流部分采用國際ZUI先進的同步整流技術(shù)，提高了整機效率，結(jié)構(gòu)上采取了防鹽霧酸化措施。整機的安裝、使用方便，體積小，重量輕，效率高，工作穩(wěn)定，使用壽命長。

9、結(jié)構(gòu)特點
整機采用密閉式結(jié)構(gòu)，使電路板與外界完全隔離，從而防止由腐蝕氣體進入而造成的電路板及器件提前老化。同時電路板采用澆灌絕緣漆，以達到防水，防潮，防腐蝕的目的。冷卻水路采用全金屬管道(304 不銹鋼連接件連接鋁塑管)連接,承受水壓大，避免了塑料水管老化或水壓過高引起的漏水現(xiàn)象，保證了模塊安全運行。水冷散熱器采用了多環(huán)繞水路結(jié)構(gòu)，用水量少，散熱速度快，提高了整機散熱效率。
機殼表面采用金屬烤漆工藝，增強了產(chǎn)品的防腐蝕能力，延長了使用壽命。

10、產(chǎn)品優(yōu)勢
節(jié)電效果好：比可控硅整流器省電 15%-30%。操作簡單、輸出穩(wěn)定、噪音低、使用壽命長、維修方便。
高穩(wěn)定性：系統(tǒng)反應(yīng)速度快，電流輸出精度可優(yōu)于1%，電壓輸出 精度可優(yōu)于1%。
保護齊全：有過壓、欠壓、過溫、過流、缺相、過/欠水壓自動保
護功能。
高性能EMI 濾波器：防止電網(wǎng)雜波干擾信號進入本設(shè)備，同時防止本設(shè)備產(chǎn)生的諧波回饋到電網(wǎng)

11、產(chǎn)品展示

定貨須知
定貨須注明產(chǎn)品名稱、型號、數(shù)量、設(shè)備規(guī)格，如有特殊要求須先向本廠說明，
從而盡量滿足用戶要求。
本廠可代為客戶設(shè)計一、二次系統(tǒng)方案。