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�(shù)字單脈沖電源電鍍
閱讀�4254�(shí)間:2011-01-04 17:01:22

  脈沖電源電鍍是一�(xiàng)新的電鍍技�(shù)。它的特�(diǎn)是由脈沖電流�(duì)電極�(guò)程動(dòng)力學(xué)的特效影響所決定�,其中最重要的是�(duì)傳質(zhì)�(guò)程中的影�。在直流電鍍�(shí),鍍液中被鍍出的金屬離子在陰極表面附近溶液中逐漸被消�,造成了該處被鍍金屬離子與溶液中該離子的濃度出�(xiàn)差別。這種差別隨著使用的電流密度的增高而加�。當(dāng)陰極附近液層中的該離子的濃度降到0�(shí),就達(dá)到了極限電流密度,傳質(zhì)�(guò)程完全受到擴(kuò)散控制。但在脈沖電鍍時(shí),由于有關(guān)斷時(shí)間的存在,被消耗的金屬離子利用這段�(shí)間擴(kuò)�、補(bǔ)充到陰極附近,�(dāng)下一�(dǎo)通時(shí)間到�(lái)�(shí),陰極附近的金屬離子濃度得到恢�(fù),故可以使用較高的電流密度;因此脈沖電鍍�(shí)的傳�(zhì)�(guò)程與直流電鍍�(shí)的傳�(zhì)�(guò)程的差異,造成了峰值電流可以大大高于平均電�,促使晶體形成的速度�(yuǎn)�(yuǎn)高于晶體�(zhǎng)大的速度,使鍍層結(jié)晶細(xì)�,排列緊密,孔隙減小,電阻率低。并且直流電鍍時(shí)的連續(xù)陰極極化電位下的各種物質(zhì)在陰極表面上的吸脫附�(guò)程與脈沖條件下的間斷高陰極極化電位下的吸脫附�(guò)程的�(jī)理有了很大的差異,造成了同樣的溶液配方及添加劑在電源波形不同時(shí),表現(xiàn)的作用差異也很大�

  脈沖電源其電流呈脈沖方式流動(dòng),并可在瞬�(shí)�(chǎn)生高密度電流;因此,在電鍍時(shí)能將底層均勻地涂覆到鍍件�,并使之加�,提高了效�;鍍件表面均勻、細(xì)�,使金銀等貴重金屬得到很大的節(jié)約。由此可以看�,可以�(diào)節(jié)占空比及頻率的脈沖電鍍電�,尤其��(kāi)�(guān)電源,將隨之得到廣泛的�(yīng)��

概述

  脈沖電鍍具有鍍件�(zhì)量好,生產(chǎn)效率�,節(jié)約原材料及環(huán)保等�(yōu)�(diǎn)。針�(duì)此介紹了基于單片�(jī)的數(shù)字單脈沖電源在電鍍中的應(yīng)�。闡述了�(shù)字單脈沖電源的工作原�,其控制電路簡(jiǎn)�,組合方便�

  隨著社會(huì)生產(chǎn)力的�(fā)展和市場(chǎng)�(jīng)�(jì)的日益繁�,特別是我�(guó)加入世界�(mào)易組織后,我國(guó)的電鍍行�(yè)遇到更多的機(jī)遇與挑戰(zhàn)�

  電鍍,即采用電化學(xué)的方法使金屬離子還原為金�,并在金屬或非金屬制品表面形成符合要求的平�、致密的金屬覆蓋�。電鍍后的鍍層性能在很大程度上取代了原先基體的性質(zhì),起到了裝飾與防護(hù)的作用。隨著科�(xué)技�(shù)與生�(chǎn)力的提高,電鍍工藝已經(jīng)在各�(gè)�(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作��

  電流通過(guò)鍍槽是電鍍的必要條件,鍍件上的金屬鍍層就是在電流流�(guò)電鍍槽時(shí)所�(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)而形成的�

  根據(jù)電鍍的基本原�,改�(jìn)電鍍�(zhì)量有兩�(gè)方法:�(diào)整電�?nèi)�?改�(jìn)電鍍電源?,F(xiàn)�(shí)中人們廣泛采用改�(jìn)電鍍電源的方法來(lái)提高電鍍的性能。在電鍍電源的發(fā)展過(guò)程中,由全控型電力電子�(kāi)�(guān)�(gòu)成的脈沖電源是電鍍電源的一次革�。這種電源體積�、性能�(yōu)�、紋波系�(shù)�、不易受輸出電流的影��

系統(tǒng)框架

  所謂數(shù)字脈沖電�,就是采用微處理器等數(shù)字電路對(duì)脈沖電源中的直流斬波�(jìn)行控�,并實(shí)�(xiàn)�(shù)字顯示與�(shù)字調(diào)節(jié)的一種脈沖電�。它是現(xiàn)在的電鍍電源,也是電鍍電源的發(fā)展方��

  �(shù)字脈沖電源一般分為雙脈沖電源與單脈沖電源兩種�

  目前,大多�(shù)斬波系統(tǒng)利用全控型電力電子器件MOS2FET和IGBT�(duì)直流電源�(jìn)行斬� ,�(dá)到脈沖輸出的目的。改變開(kāi)�(guān)管的方波�(qū)�(dòng)信號(hào),便可以實(shí)�(xiàn)脈寬及頻率的�(diào)節(jié)�

  系統(tǒng)中核心的�(wèn)題是定時(shí):電鍍�(shí)間的定時(shí)以及�(qū)�(dòng)�(kāi)�(guān)管的脈沖定時(shí),而且后者的定時(shí)精度直接影響輸出脈沖波形的頻率精�。同�(shí)考慮系統(tǒng)的顯示以及按鍵處理的因素,本系�(tǒng)采用了雙CPU的系�(tǒng)�(shè)�(jì)�(jié)�(gòu)�

  雙CPU系統(tǒng)的關(guān)鍵是主從CPU的協(xié)�(diào)與通信。實(shí)�(xiàn)的條件是:

  (1) 能滿(mǎn)足系�(tǒng)的實(shí)�(shí)性要�,響應(yīng)及時(shí),并能完成系統(tǒng)的所有設(shè)�(jì)功能;(2) 軟硬件實(shí)�(xiàn)不能�(guò)于復(fù)��

  在單片機(jī)的應(yīng)用系�(tǒng)�,雙CPU或者多CPU系統(tǒng)的構(gòu)建通常有以下幾種形�:

  (1) 采用雙口RAM方式;(2) 采用并口通信方式;(3) 采用串行通信方式;本系�(tǒng)采用串行通信的方式來(lái)連接�

功能模塊

  按照�(shè)�(jì)要求與方�,本系�(tǒng)的功能模塊有顯示、按鍵電路、復(fù)位與看門(mén)狗電�、主CPU系統(tǒng)、從CPU系統(tǒng)、斬波控制電路等�

  (1) 主CPU系統(tǒng)�

  主CPU系統(tǒng)主要管理顯示電路、按鍵電�、運(yùn)行狀�(tài)控制以及向從CPU 系統(tǒng)�(fā)送脈沖參�(shù)�。本CPU 選用89C52,暫停�(shí)通過(guò)P11控制暫停指示燈發(fā)光指�,喂狗信號(hào)由P10輸出。主從CPU的握手信�(hào)為R /P??紤]到主CPU系統(tǒng)�(duì)定時(shí)的要求不�,采用6MHz主頻信號(hào)�

  (2) 從CPU系統(tǒng)�

  從CPU系統(tǒng)選用89C2051單片�(jī),的任�(wù)是產(chǎn)生斬波所需要的脈沖信號(hào)。ATMEL公司生產(chǎn)的這種型號(hào)單片�(jī)是一種低功�、高性能�8位CMOS微處理器芯片。片�(nèi)帶有2 kB的閃爍可編程及可擦除只讀存儲(chǔ)�,與工�(yè)�(biāo)�(zhǔn)�80C51指令集相兼容�

  (3) �(fù)位與看門(mén)狗電路:

  按照系統(tǒng)的設(shè)�(jì)要求及長(zhǎng)期連續(xù)�(yùn)行等�(shí)際情�,本系�(tǒng)的復(fù)位必須考慮三種情況:上電�(fù)�、手�(dòng)�(fù)位及看門(mén)狗定�(shí)器溢出復(fù)�。采用MAX813L電源�(jiān)視電�。主從CPU系統(tǒng)共用�(fù)位信�(hào),�(dāng)系統(tǒng)中任何一�(gè)子系�(tǒng)�(yùn)行失效時(shí),必須共同�(fù)位�

  (4) 主系�(tǒng)顯示與按鍵電路:

  考慮到電鍍的�(shí)際生�(chǎn),顯示采用�(shù)碼管,同時(shí)為了減輕主CPU的負(fù)�(dān),�(jiǎn)化硬件設(shè)�(jì),顯示與按鍵電路通過(guò)8279�(zhuān)用接口芯片與單片�(jī)相��

主系�(tǒng)軟件

  主系�(tǒng)主要�4大功能模塊組�:主程序模�、串行通信模塊、T2定時(shí)中斷服務(wù)程序、參�(shù)編輯模塊�4�(gè)模塊的功能分別是:

  主程序模�:系統(tǒng)初始化及其他模塊的協(xié)�(diào)與調(diào)用�

  串行通信模塊:主要向從系統(tǒng)�(fā)送編輯好的ton , toff及T等參�(shù)�

  T2定時(shí)中斷系統(tǒng)服務(wù)模塊:�(jì)算電鍍時(shí)�,即對(duì)T參數(shù)倒計(jì)�(shí)處理�

  參數(shù)編輯模塊:編輯輸入脈沖所需的ton , toff及T等參�(shù)�

維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百��

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