SU785382A1 - Устройство дл питани гальванических ванн импульсным током - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к гальванотехнике и может быть использовано дл  питани  гальванических ванн импульсным током.Известно устройство дл  питани  гальванических ванн импульсным током, содержащее источник переменного тока, регулируемый выпр митель, токоограничительный элемент, генератор отпирающих импульсов и коммутатор Щ .

Данное устройство  вл етс  наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Оно позвол ет регулировать врем  15 прохождени  тока одной пол рности.

Однако оно не позвол ет регулировать амплитуду и длительность импульсов , что ограничивает технологическую возможность применени  устройства. 20

Цель изобретени  - расширение возможности варьировани  процентным содержанием примесей в осаждаемых покрыти х и компонентов в сплавах и интенсификаци  процесса осаждени  путем 5 регулировани  амплитуды и длительности импульсов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что предлагаемое устройство снабжено п-канальными блоками, каждый из кото-30

рых выполнен в виде параллельных ветвей , одна из которых содержит последовательно включенные зар дный тиристор , емкостной накопитель и разр дный тиристор, а втора  - две последовательно соединенные задержки, средн   точка которых подключена к разр дному тиристору,, причем между последней задержкой и емкостньм накопителем включен короткозамыкающий тиристор, а входы каждого кангшьного блока подключены к выходам токоограничительного элемента и коммутатора.

На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства} на фиг. 2 - диаграммы разр дных импульсов тока в зависимости от числа конденсаторов; на фиг. 3 - временные диаграммы работы устройства трех каналов; на фиг. 4 временные диаграммы потенциала катода ванны.

Claims (1)

1. Устройство содержит источник переменного тока, регулируекый выпр митель 1, токоограничительный элемент 2, генератор 3 отпирающих импульсов, коммутатору 4-, п-канальныхблоков-5 , каждый из которых состоит из зар дного тиристора 6, емкостного накопители 7, короткозамыкающего тиристора 8, разр дного тиристора 9 и двух регули руемых задержек 10 и 11, Кроме того, М 13 й1ём ёпб1каэаны идентичные согласу ющие элементы 12, входа котЬрьнг под Щйчены на выходы коммутатора 4 и за держек То и И, а выходы на зар дный, разр дный и коммутирующий тиристоры соответственно. Эти элементы предста л ют собой усилители-формирователи Ьтпирающих импульсов. Задержки 10, 11, примен емые в прёйлагаемом устройстве, могут быть построены на любом принципе: либо ана Лрговые (вертикальный или горизонталь ный принцип), либо цифровые. Они могУт быть выполнены на логических эле 4ентах серии Логика-Т (Т-302). УстроЙст§15 пбд1Шочейо к гальванической ванне 13. ЕМКОСТНОЙ накопитель 7 в предлага1ейШустройстве представл ет собой р  набранных батарей конденсаторов С, -Cj, С, GJ). в каждом из п выходных Каналов преобразовател . Причем одна обкладка всех конденсаторов подйлючёНа к катоду гальванической ванны 13, г1 дрУгИё подключаютс  к аноду через разр дный тиристор 9 и соответствующи переключатели Q. QS 4 ...,. Измен   дискретно (переключател ми величину Ьуммарно а емк6 одного канала, кй измен ем пдст) Нную цепи разр да на ванну. В конечном счёте величина емкости накопител  определ ет кривизну экспоненты разр да (фиг. 2). С + Cjv Причем С + С2 + Сд С Сч, С + Cj С Врем  импульса определ етс  эадерж кой 11 и не зависит от емкости накопи тел :. : Устройство работает следук цим образом . От внешней промышленной сети переjMeHHipro тока однофазное либо трехфаз вое на: пр женйё йГоступает на регулируемый вмпр митель 1; выпр мленное и ™ : сггла)«ённое им напр жение поступает че рез токрограничительный элемент 2 на зар дный тиристор 6j канального блока 5. Генератор 3 генерирует отпирающие импульсы (диаграмма а) с плавной регулировкой в широком диапазоне (от 3 Гц до сотен кГц), Зти импульсы пост пают на KONHstyTaTop 4, который в свою очередь пЪслёдоа тельно распредел ет их по п-канальным блокам 5, уменьша  таким образом частоту следовани  им пульсов в каждом канальном блоке 5 с целью облегчени  условий работы кон дёйсатОров и тиристоров. диаграммы б, виг (фиг. 3) соот 1етст1вШйЙВ Хар актериэуют работу трех каналов. рассмотрим работу одного из кана ; -лШТДбпУстйм , дл  последовательности отпирающих импульсов диаграммы г. Г- По поступлении отпирающего импуль са г на управл ющий электрод зар дного тиристора 6 (при условии, что разр дный тиристор 9 и короткозамыкающий тиристор 8 закрыты) происходит зар д емкостного неисопител  7 от регулируемого зар да конденсаторов, зар дный ток становитс  равным нулю и зар дный тиристор б закрываетс . Задержка 10, задержива  отпирающий сигнал г с коммутатора 4 на врем , определ емое поЪто нной зар днойцепи т. е. величина ми емкости емкостного накопител  7 индуктивности токоограничитёльного элемента 2, времени восстановлени  запирающих свойств тиристора 6 (диаграмма д), управл ет открытием разр дного тиристора 9. , Предварительно зар женный емкостной накопитель 7 начинает разр жатьс  на гальваническую ванну 13, формиру  рабочий пол ризующий импульс 3 Гфиг.. З}.. Через задаваемый задержкой 11 (регулируемый от 0,001 до 5 мс) промежуток времени подаетс  отпирающий сигнал ж на короткозамыкающий тиристор 8, который шунтирует емкостной накопитель 7 и формирует задный фронт пол ризующего импульса U (фиг. 3). Крива  е - временна  диаграмма напр жени  на емкостном накопителе 7. Ниже приведен вариант работы устройства , позвол ющий регулировать содё1ржание коКшонентов в сплаве. На фиг. 4 представлен р д возможных импульсов перенапр жений на катоде , реализуемых устройством. потенциал восстановлени  ио нов одного металла, Т AVSg- потенциал восстановлени  ионов другого металла. Причем в значительно отличаетс  от Meg. В течение времени t катодные перенапр жени  выше потенциала вьшелени  ионов обоих металлов. Поэтому за врем  t идет равноверо тное осаждение как Mg, так и (при условий отсутстви  диффузионных ограничителей дл  любого из них). В течение времени t катодные перенапр жени  выше потенциала восстановлени  Мё.( , нО ниже потенциала выделени  Мед.. Следовательно, за врем  t идет осаждение ме. Таким образом врем  осазгдени  металлов на катоде на 1 импульс состоит из двух фаз: , t - выделение обоих металлов tfl - выделение одного из них (более электроположительного). Регулиру  длительность импульса (задержку включени  короткозамыкающего тиристора по отношению к разр дному ) измен етс  врем  t выделени  более электроположительного металла Мв т. е. варьируетс  его процентное содержание в осадке (фиг. 4а, б). Изменением (дискретно) величины разр дной ёг кости Е)егулируетс  кривизна экспоненциальной линии разр да. что в свою очередь приводит к изменению соотношений t и tj и в конечном счете определ ет содержание компонентов в сплаве (фиг. 4в) . Если же ионы одного из металла (например Мв) обладают диффузионными ограничени ми, т. е, за врем  t будут восстанавливатьс  на предельном токе, то регулированием амплитуды пол ризующего тока измен етс  количество осевшего Мвз при посто нном значении количества М в. Таким образом, задав определенное значение временной задержки подачи.от пирающего импульса ж на короткозамыкающий тиристор 8 по отношению к последовательности импульсов д , подаваемой на разр дный тиристор 9, мож но поддерживать неизменным эффективные значени  длительности рабочего импульса при любом сопротивлении нагрузки (т. е. дл  любых площадей загрузки гальванических ванн). Использование дискретно-коммутируемого емкостного накопители, дополнительно позвол ет измен ть формы рабочих импульсов (регулирует крутизну спада и амплитуду заднего фронта пол  ризующего импульса), Выходы всех п каналов подключены на гальваническую ванну 13 и поэтому результиру1С1ща  частота пол ризующих импульсов тока И будет равна частоте , задаваемой генератором 3. Число кансшов п выбираетс  из требований максимально требуемой частоты и части но определ ютс  временем зар да емкос ного накопител  7. Таким образом, генератором 3 отпирающих -импульсов регулируетс  частота следовани  пол ризующих импульсов тока . Длительность импульса и скважность регулируетс  згщержкой 11. Форма импульса регулируетс  как задержкой 11, так и емкостью дискретно-переключаемого емкостного накопител  4 энергии. Амплитуда импульсов тока управл етс  регулируемым выпр мителем 1. Формула изобретени  Устройство дл  питани  гальванических ванн импульсным током, содержащее источник переменного тока, регулируемый вьтр митель, токоограничительный элемент, генератор отпирающих импульсов и коммутатор, отличающеес  тем, что, с целью расширени  возможности варьировать процентным содержанием примесей в осаждаемых покрыти х и компонентовв сплавах и интенсификации процесса осаждени  путем регулировани  амплитуды и длительности импульсов, оно снабжено-п-канальными блоками, каждый из которых выполнен в виде параллельных ветвей, одна из которых содержит последовательно включенные зар дный тиристор, емкостной накопитель и разр дный тиристор, а втора  - две последовательно соединенные задержки, средн   точка котор ых подключена к разр дному тиристору, причем между последней задержкой и емкостным накопителем включен короткозамыкающий тиристор, а входы каждого канального блока подключены к выходам токоограничительного элемента и коммутатора . Источники информации, прин тые во внимание Ьри экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 596664, кл. С 25 D 21/12, 1976.

   И JZ(C ,

   У

   Фае. 2

   N К К К К К К К К К К

   Ърен зодержки Ю Врем  задержки II

   L