浅谈金属表面处理应用的电力半导体整流电源

基于金属表面处理的功率半导体整流电源

不锈钢表面处理厂家表示功率半导体器件在中国的发展和应用始于20世纪60年代。由于功率半导体器件具有能耗低、可靠性高、易于实现自动控制等优点，已成为变流器技术发展的基础，并取得了快速发展。功率半导体器件广泛应用于整流、变频、逆变器、电压调节等设备的各个领域。它们是现代工业发展的重要支柱之一，也是电力电子整流电源发展的基础。

用于金属表面处理的功率半导体整流器电源有多种类型，应用行业包括电镀、铝合金型材表面氧化、电子铝箔腐蚀和成型、电泳涂装和表面氮化。不同行业使用的直流电源技术性能不同。有些行业要求使用高达千伏的电压，有些则仅为两伏；许多行业对直流纹波系数有严格要求。例如，一些军用设备配件和耐磨工件、电子铝箔腐蚀和化学成型对直流电源纹波有严格要求；至于输出电流要求，也有很大的差异，有些高达数万安培（例如，武汉钢铁公司电镀分公司使用20KA电镀电源）。随着功率半导体器件种类和技术水平的不断提高，它在金属表面处理行业中发挥着越来越重要的作用。

1、 铝合金阳极氧化和电镀电源

长期以来，人们更加关注金属表面处理工艺中工艺技术、添加剂等方面的改进和提高。与表面处理相关的电源性能和功能通常放在次级侧。金属表面的形成和性能不仅与其工艺配方和添加剂密切相关，还与电源的技术水平密切相关，这是工艺和设备配合的结果。随着我国铝加工、金属电镀、电泳涂装等产业的不断发展，已形成年销售额超过200亿元的铝型材产业和年电镀面积超过6亿平方米的电镀产业。对这种功率整流器电源的需求是相当可观的。

铝合金阳极氧化和电镀电源的主要特点是：电流大、电压低、功能简单、使用环境相对较差。20世纪80年代引入的电源设备有一个共同特点，即电源形式为可控硅整流器。可控硅整流电源具有节能和先进控制的特点。进口电源设备有其自身的特点。意大利和西德的氧化电源大多采用脉冲整流方式，而日本和美国则采用普通整流方式。在冷却设计方面，西德和美国的氧化电源主要采用水冷式。主变压器和母线均配有水冷管，设备密封良好。日本和意大利是风冷的。主变压器和整流器元件为风冷式。控制电路具有良好的隔离和密封性。主变压器经过严格的绝缘和密封处理，具有良好的耐腐蚀性。上述每种产品在使用中都有自己的优点。一般来说，它们具有良好的性能和高可靠性。台湾生产的氧化电源主要是油冷的。主变压器甚至硅组件也浸入绝缘油中，整体密封良好。控制电路是日本产品的复制品，大部分部件都是进口的。由于产品设计的缺陷，在使用中存在许多缺陷和故障。

20世纪80年代初，中国整流器行业仍处于发展缓慢、技术水平落后的阶段，受制于大功率半通道体的制造水平和一致的设计规范。可控硅整流器形式的整流器装置很少。