4.2 脉冲电镀电源的频率
一般高频脉冲定义为频率大于5000Hz,低频为频率小于500Hz,中频则在500~5000Hz之间。用于电镀的脉冲电源多属于中频类型[2]。当使用频率较低的脉冲电源时,其改善镀层质量的效果会稍差。所以,低频脉冲电源多用于阳极氧化或其他工艺,而较少用于电镀,尤其是贵金属电镀。当使用频率较高的脉冲电镀电源时,脉冲前、后沿极易对导通、关断时间造成严重影响,从而影响脉冲电镀瞬时高电位有利作用的充分发挥。例如:脉冲镀金,频率5000Hz(此时脉冲周期0.2ms),占空比20%,则导通时间为40μs,此时,假设脉冲前沿为最小的20μs(实际可能更大),则其比例至少占到了导通时间的50%;若频率大于5000Hz,占空比小于20%(脉冲镀金时占空比很多时候选10%),则前沿占导通时间的比例会更大,甚至前沿会大于导通时间,如此,脉冲电镀改善镀层结晶的作用肯定会受到严重影响。实际脉冲电镀贵金属生产中,频率多在1000Hz左右。
当使用频率更高的脉冲电源(上万或几万Hz)时,其输出的电流多是如图7所示的电流波形,实质是一种直流电流,与能够改善镀层结晶的方波脉冲电流有本质的区别。
4.3 脉冲电镀电源使用注意事项
(1)脉冲电镀电源与镀槽间导体的连接
脉冲电镀电源与镀槽间连线的电感阻滞了电流变化,导致通过镀槽的脉冲电流上升时间延缓,引起脉冲波形畸变。采用短、粗、根数多的电缆线,且阴、阳极电缆线相绞而用,可尽量抵消电感效应,减小脉冲波形失真度,提高镀层质量。
连线一般要求不超过2m,这使得脉冲电镀电源距离镀槽较近,从而增加了电源受腐蚀的几率,使设备可靠性降低(脉冲电源比普通电源更不耐腐蚀)。比较可行的做法是,将脉冲电源与镀槽隔墙放置,或做有机玻璃罩将其罩住。脉冲电流产生的热量比平均电流的大,但比峰值电流的小,相当于均方根电流产生的热量。均方根电流为峰值电流乘以平均电流开根号。脉冲电镀电源与镀槽间连线的截面积需根据通过的均方根电流确定。例如:某脉冲电镀电源最大均方根电流为50A,则连线可选截面积为20mm2的铜电缆线(每mm2的铜线通过的电流值可取2.5A)。
(2)脉冲电镀电源规格型号的选择
一般脉冲电镀电源在规格型号中标明的是峰值电流,例如:SMD-500型脉冲电镀电源,其最大峰值电流为500A。峰值电流尚难以作为选择脉冲电镀电源规格的依据。一般,先根据实际需要的电流确定脉冲电镀电源的平均电流,再根据使用的占空比确定峰值电流。例如:实际需要的最大电流为10A,使用的最大占空比为20%,则选择最大峰值电流为10A/20%=50A的脉冲电镀电源即可。
(3)脉冲电流的使用或选择
一般选择脉冲平均电流与使用直流电流时一样或稍大。例如:直流镀时使用电流10A,则脉冲镀时平均电流也选10A或稍大(此时不考虑占空比大小)。脉冲平均电流显示在电源面板的电流表上。周期换向脉冲电流的选择比单脉冲的复杂些。正向脉冲平均电流的选择与单脉冲时一样,即:与使用直流电流时一样或稍大。但反向脉冲平均电流却不能如此选,其在反向峰值电流是正向峰值电流1~2倍的情况下通过计算倒推得出(方法可参见相关厂家的产品说明书)。
来源:电源在线网