電鍍電源是應(yīng)用功率半導(dǎo)體器件將交流電源轉(zhuǎn)換為DC電源，所以電鍍電源也被稱為電鍍整流器。

早期使用電鍍電源的是DC發(fā)電機組，隨后硒堆整流器的出現(xiàn)，由于體積大、噪音大、成本和能耗高，被硅整流電源取代。20世紀(jì)60年代，隨著晶閘管(SCR)的問世和成功應(yīng)用，電鍍電源得到了迅速發(fā)展，晶閘管電鍍電源應(yīng)運而生。晶閘管在電源中既用作整流器件，又用作電壓調(diào)節(jié)器。控制系統(tǒng)采用移相技術(shù)，應(yīng)用閉環(huán)Pl調(diào)節(jié)，使電源具有自動調(diào)壓、穩(wěn)流等功能，保護方式靈活。與硅整流設(shè)備相比，它在體積、運行效率、自動控制和調(diào)節(jié)方式等方面具有很大的優(yōu)勢，并得到了廣泛的應(yīng)用。但在小電流情況下，晶閘管電鍍電源容易使網(wǎng)側(cè)和負載諧波嚴(yán)重，造成電網(wǎng)波形畸變，從而形成電網(wǎng)“公害”，應(yīng)在電網(wǎng)中增加必要的防范措施。

20世紀(jì)80年代以后，轉(zhuǎn)換器設(shè)備中常見的晶閘管逐漸被新設(shè)備取代，如功率晶體管(GTR)、場效應(yīng)晶體管(MOSFETs)和絕緣柵雙晶體管(IGBTs)。MOSFET和IGBT作為功率器件的整流器工作頻率可以提高到20 ~ 50kHz，所以這種整流器也叫高頻開關(guān)電源。工作過程是將整流后的DC電源逆變?yōu)楦哳l交流電源，再經(jīng)整流后得到DC電源。由于采用了高頻開關(guān)方式，大大減小了變壓器的體積和設(shè)備的功耗，大大提高了功率因數(shù)和運行效率，是當(dāng)前電鍍電源的發(fā)展方向。隨著IGBT器件功率的增加、耐壓的提高和應(yīng)用技術(shù)的日益成熟，IGBT將在大部分領(lǐng)域取代晶閘管(SCR)實現(xiàn)較好節(jié)能。目前正在研發(fā)的大功率智能功率模塊(IPM)將電力電子器件和驅(qū)動、保護、控制電路集成在一起，從而提高系統(tǒng)的可靠性和可維護性，進一步降低成本和能耗，并將持續(xù)應(yīng)用于電鍍電源。

隨著電鍍工藝的快速發(fā)展，新的電鍍工藝從波形、頻率、自動控制、綜合功能等方面對電鍍電源提出了更高的要求。目前常用的電鍍電源按波形可分為脈動DC電源、平滑DC電源、周期換向電源、單向脈沖電源、換向脈沖電源、DC疊加脈沖和智能多波形電源，以滿足不同電鍍工藝的需要。

綜上所述，電鍍電源的總體發(fā)展趨勢是低能耗、無電網(wǎng)污染、高可靠性、小體積、高性能、多功能。

9.1.2常用電鍍電源介紹

(1)硅整流電源

硅整流電源的降壓變壓器原邊采用穩(wěn)壓器，副邊采用二管整流器。根據(jù)容量的不同，可分為單相全波、三相全波和六相雙反射星形整流。小容量電源采用干接點調(diào)壓器，大容量電源采用油浸感應(yīng)調(diào)壓器。根據(jù)容量的不同，整流器元件的冷卻方式分為自冷、風(fēng)冷、水冷和油浸自冷。由于采用交流穩(wěn)壓器調(diào)壓，所以輸出波形是脈動連續(xù)的DC，這種電源由于效率低、體積大、成本高和自動控制難以實現(xiàn)等缺點，在電鍍領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制，屬于淘汰產(chǎn)品。

(2)晶閘管整流電源

當(dāng)晶閘管整流器容量較小時，通過隔離變壓器降低交流電源，然后通過晶閘管移相調(diào)壓整流得到DC電壓。容量較大時，通過晶閘管交流側(cè)移相的方式獲得DC電壓，然后通過隔離變壓器降壓，二管整流。晶閘管和二管的冷卻方式按容量不同分為自冷、風(fēng)冷、水冷和油浸自冷。目前，大多數(shù)整流變壓器采用三相五柱式鐵心節(jié)能變壓器，與六相雙反射條平衡電抗器相比，可以省去平衡電抗器，降低成本，加大效率。晶閘管整流器的輸出波形為脈動DC，在電流較低時不連續(xù)。為了提高輸出波形的平滑度，可以增加濾波器或多相整流電路。

晶閘管整流器一般具有穩(wěn)壓、穩(wěn)流、軟啟動等功能。，可靈活應(yīng)用于生產(chǎn)線。近年來，隨著微機控制技術(shù)在晶閘管整流器中的廣泛應(yīng)用，它可以實現(xiàn)輸出波形的換向、DC疊加脈沖、波形分段控制等。，還可以實現(xiàn)定時、計時、自動控溫、功率測量、量化等控制功能。

(3)高頻開關(guān)電鍍電源

高頻開關(guān)電源自上世紀(jì)90年代開始應(yīng)用于電鍍領(lǐng)域，現(xiàn)已進入推廣應(yīng)用階段。這種電源具有效率高、體積小等特點。，在3000A以下的一般電鍍電源中具有很強的競爭力。通過近幾年的運行測試，其穩(wěn)定性、輸出波形和控制已能滿足生產(chǎn)的需要，現(xiàn)已擴展到5000 ~ 10000A，甚至更大容量，有望在大多數(shù)電鍍領(lǐng)域取代晶閘管整流器。

普通開關(guān)電源的輸出波形為高頻調(diào)制脈沖DC，如果對平滑度要求較高可以加DC濾波，冷卻方式一般為風(fēng)冷。