[发明专利]一种工频非对称正负电压的电源电路

说明书

本申请提供一种工频非对称正负电压的电源电路，采用控制功率半导体的通断方式和时间，来控制工频非对称正负电压的波形，能耗低、生产效率高，且陶瓷膜厚度增加，所述工频非对称正负电压的电源电路，包括回路a、回路b和回路c，回路a、回路b与回路c串联，回路a、回路b和回路c均包括一个开关S0、可控硅SCR1、可控硅SCR2、电镀槽E和电镀槽F，通过控制可控硅SCR1和可控硅SCR2的通断方式及时间，来控制工频非对称正负电压的波形，开关S0保持闭合，0‑t1时间段内，可控硅SCR1和可控硅SCR2都断开，t1‑t2时间段内，可控硅SCR1闭合、可控硅SCR2保持断开，t2‑t3时间段内，可控硅SCR1和可控硅SCR2都断开，t3‑t4时间段内，可控硅SCR1断开、可控硅SCR2，完成一个波形周期，依此循环。

技术领域

本发明涉及热电化学氧化技术领域，具体的，本发明涉及一种工频非对称正负电压的电源电路。

背景技术

热电化学氧化是近几年国内外发展较快的一种新的表面处理技术，它是在阳极氧化基础上发展起来的，又称为微等离子体氧化、等离子热电化学氧化、等离子体增强电化学表面陶瓷化等。热电化学氧化采用较高的工作电压，将电压的工作区域由普通的阳极氧化法的法拉第区域，引入到高压放电区域，利用弧光放电增强并激活，使阳极上发生的反应，在一定电流密度下，致使在工件表面出现电晕、辉光、微弧放电、甚至火花斑，在阀金属表面原位形成一层致密的陶瓷膜，进而达到工件表面改性强化。阀金属在金属-氧化物-电解液体系中具有电解阀门作用的金属，阀金属主要包括Al、T i、Mg、Zr、Nb、Ta六种金属及其合金。这种陶瓷膜与基体属冶金结合，结合强度好，硬度高，具有很好的耐磨、耐腐蚀、耐高压绝缘和抗高温冲击等特性，可以数倍乃至数十倍的提高工件的使用寿命。

热电化学氧化由于采用高压放电，工件表面发生剧烈的火花放电反应，火花放电太剧烈不易控制，热电化学氧化工艺过程对陶瓷膜的效果及致密性有重要的影响，此外，高压放电的能耗大，这也是制约热电化学氧化实际应用推广的一个重要的因素。现有的热电化学氧化的直流电源设备，能耗大，生产效率较低，并且影响陶瓷膜厚度及电泳封孔层的厚度。

有鉴于此，本发明提供一种工频非对称正负电压的电源电路，热电化学氧化的能耗低、生产效率高，且陶瓷膜厚度增加。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种工频非对称正负电压的电源电路，采用控制功率半导体的通断方式和时间，来控制工频非对称正负电压的波形，热电化学氧化的能耗低、生产效率高，且陶瓷膜厚度增加。

一种工频非对称正负电压的电源电路，包括回路a、回路b和回路c，回路a、回路b与回路c串联，回路a、回路b和回路c均包括一个开关S0、可控硅SCR1、可控硅SCR2、电镀槽E和电镀槽F，通过控制可控硅SCR1和可控硅SCR2的通断方式及时间，来控制工频非对称正负电压的波形，开关S0保持闭合，0-t1时间段内，可控硅SCR1和可控硅SCR2都断开，t1-t2时间段内，可控硅SCR1闭合、可控硅SCR2保持断开，t2-t3时间段内，可控硅SCR1和可控硅SCR2都断开，t3-t4时间段内，可控硅SCR1断开、可控硅SCR2，完成一个波形周期，依此循环。

在一些实施方式中，当电镀槽下方为正，上方为负时，输入电压为正半周时，由于可控硅SCR2上的电压始终处于反向，不可能导通，可控硅SCR2相当于断路(等效电路如图3所示)。

进一步的，在0-t1时间段内，可控硅SCR1处于截止状态，电流从电镀槽F的负端流向电镀槽E的正端，再流向电网，此时电镀槽F得到的是反向电压，电镀槽E得到的是正向电压。

进一步的，在t1时刻，控制电路向可控硅SCR1发出触发脉冲，使可控硅SCR1导通，此时电网电压全部由电镀槽F的负端流向电网，使电镀槽F得到最大的反向电压，电镀槽E没有电压，直到t2时刻，电网正半周结束。