基于有限状态自动机的电镀电源多波形输出方法

张 成，王学梅，丘东元，张 波

（华南理工大学 电力学院，广东 广州 510640）

引言

电镀是对材料表面进行装饰、防护以及获得某些特殊性能的一种表面工程技术，电镀电源是电镀设备中的核心部分，其性能对电镀质量有直接影响。随着人们对电镀产品质量的要求越来越高，某些电镀工艺对电镀电源的输出波形有着特殊的要求，如反向电流、正向大电流冲击、阶梯升高电流等[1]。而目前使用的电镀电源只能输出单向脉冲或双脉冲，且存在电镀加工时间长、镀层厚度均匀性差、镀层容易出现缺陷以及存在较大内应力等缺点[2]，不能满足现代电镀工艺对电源输出波形的特殊要求。

为此，需要电镀电源能够输出多种波形，并具有以下功能：（1）可以输出正负周期的换向脉冲；（2）输出脉冲的频率、宽度、幅值、正反向交替时间和持续时间在一定范围内连续可调；（3）采用微机控制技术，可以通过程序设置工艺流程，按照工艺要求准确地输出所需电流，满足不同的电镀工艺需要。可见，一台多波形输出电镀电源可以实现以前需要多台单脉冲或双脉冲电源才能完成的工艺流程[3～6]。

1 多波形脉冲电镀电源

多波形脉冲电镀电源可以输出如图1所示的各种波形，它可以根据需要输出不同的电镀脉冲，满足不同的电镀工艺要求，具体表现在脉冲电流的幅值、频率、占空比及正负换向时间可以在一定范围的连续独立调节[7]。

图1 多波形脉冲电镀电源的输出波形

图2 多波形脉冲电镀电源的工作原理框图