專利名稱：一種具有遠(yuǎn)程控制功能的電刷鍍電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)程控制電源，尤其是一種具有遠(yuǎn)程控制功能的電刷鍍電源，屬
于電刷鍍電源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電刷鍍是一種從電鍍(槽鍍)發(fā)展起來利用電化學(xué)原理在導(dǎo)電工件進(jìn)行金屬離子 沉積形成鍍層的新技術(shù)。電刷鍍使用專用電源、鍍筆和刷鍍液，無需常規(guī)電鍍槽。在電刷鍍 過程中，鍍筆外裹布包套，以一定的壓力與工件保持接觸并作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在電流的作用下， 使得金屬離子沉積在工件表面，從而完成電鍍工作。由于電刷鍍的靈活性，因此常常被用于 現(xiàn)場(chǎng)工作。 通常，完成一次電刷鍍過程需要經(jīng)過以下步驟電凈 一一 活化 一一 鍍過渡 層 一一 鍍沉積鍍層，這些工藝步驟對(duì)電源的輸出電壓和極性有不同的要求，需要不斷地對(duì) 電源進(jìn)行調(diào)節(jié)。 據(jù)申請(qǐng)人了解，現(xiàn)有電刷鍍電源工藝參數(shù)的調(diào)整需要在電源主機(jī)面板上通過轉(zhuǎn)換 開關(guān)、旋鈕等控制元件來實(shí)現(xiàn)。而通常情況下，電源和工件之間有一定的距離；如果工作環(huán) 境惡劣，為了保護(hù)電源，則往往需要分屋放置。這樣就給調(diào)節(jié)和監(jiān)控電刷鍍工藝參數(shù)帶來諸 多不便。 檢索發(fā)現(xiàn)87212512、88216165. 2以及89218910. X的中國(guó)專利申請(qǐng)分別公開了用 于電刷鍍的電源改進(jìn)技術(shù)方案。其中89218910. X公開的電源由工頻整流器、逆變器、輸出 整流器組成。逆變器由脈寬控制電路控制，通過改變脈沖占空比調(diào)節(jié)輸出電壓，但上述專利 均未能解決電刷鍍電源的遠(yuǎn)距離控制問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種具有遠(yuǎn)程控制功能 的電刷鍍電源，從而通過遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)對(duì)電刷鍍電源輸出參數(shù)的調(diào)節(jié)，大大方便實(shí)際操作， 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。 為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明具有遠(yuǎn)程控制功能的電刷鍍電源由電源主機(jī)和遠(yuǎn)程控 制盒組成； 所述電源主機(jī)含有輸入整流電路，用以將輸入的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娞峁┙o逆 變電路；逆變電路，用以將輸入的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槭苊}寬調(diào)制的交變電壓，輸出到脈沖變壓器 的初級(jí)；脈寬調(diào)制數(shù)字信號(hào)處理電路，含有通訊端口 ，其控制輸出端接逆變電路的受控端， 用以調(diào)控脈寬調(diào)制電壓的輸出；脈沖變壓器，用以將初級(jí)的交變電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榇渭?jí)的脈沖電 壓，提供給輸出整流電路；輸出整流電路，用以將輸入的脈沖電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷航?jīng)極性切 換控制，提供給電刷鍍； 所述遠(yuǎn)程控制盒含有核心單片機(jī)，所述單片機(jī)的輸入端接輸入裝置，通訊端通過 總線驅(qū)動(dòng)芯片接通訊端口 ，輸出端通過顯示驅(qū)動(dòng)芯片接顯示裝置；
所述電源主機(jī)和遠(yuǎn)程控制盒通過數(shù)據(jù)線將對(duì)應(yīng)的通訊接口連接起來。 本發(fā)明進(jìn)一步的完善是，所述脈寬調(diào)制數(shù)字信號(hào)處理電路的電壓、電流采樣信號(hào)
輸入端分別與逆變電路的輸出端耦合連接，用以采集相應(yīng)的信號(hào)。 工作時(shí)，電源主機(jī)的電源輸入整流后，轉(zhuǎn)變?yōu)镻麗(脈寬調(diào)制)脈沖電壓，在P麗數(shù) 字信號(hào)處理電路的控制下，以所需的電壓值輸出，并再次整流成直流電壓，輸出供電刷鍍使 用。而借助遠(yuǎn)程控制盒，通過通訊接口和數(shù)據(jù)線，既可以接收電源主機(jī)發(fā)來的電流、電壓、累 計(jì)電量等數(shù)據(jù)信息，在顯示裝置上顯示，而且可將輸入裝置的輸入的調(diào)控參數(shù)傳輸?shù)诫娫?主機(jī)，實(shí)現(xiàn)電源輸出電壓、輸出極性等所需的遠(yuǎn)程控制。顯然，采用本發(fā)明后，即使在工作環(huán) 境惡劣、電源和工件相互隔離放置之處，也能十分方便快捷地對(duì)電刷鍍電源輸出參數(shù)進(jìn)行 調(diào)節(jié)，從而大大方便電刷鍍操作，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1實(shí)施例的電路原理圖。
圖3為圖2中遠(yuǎn)程控制盒的電路原理圖。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例一 本實(shí)施例具有遠(yuǎn)程控制功能的電刷鍍電源如圖1所示，由電源主機(jī)B和遠(yuǎn)程控制 盒A組成。其中電源主機(jī)如圖2所示，由輸入整流電路、逆變電路、脈寬調(diào)制數(shù)字信號(hào)處理 電路、脈沖變壓器、；輸出整流電路組成。輸入整流電路由整流橋構(gòu)成，用以將輸入的220V 交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娞峁┙o逆變電路。逆變電路為由電容C2、 C3、 MOS管VI、 V2組成的半 橋拓?fù)淠孀冸娐?，用以將輸入的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槭苊}寬調(diào)制的交變電壓，輸出到脈沖變壓器T 的初級(jí)。脈寬調(diào)制數(shù)字信號(hào)處理電路P麗含有485通訊端口，其控制輸出端通過隔離驅(qū)動(dòng) 電路接逆變電路的受控端——大功率MOS管VI、 V2的柵極，用以控制交變電壓的輸出。脈 沖變壓器T用以將交變電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榇渭?jí)的脈沖電壓，提供給輸出整流電路。輸出整流電路 由全波整流二極管Dl、 D2構(gòu)成，用以將輸入的脈沖電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷?，再?jīng)極性切換控 制電路提供給電刷鍍。 遠(yuǎn)程控制盒如圖3所示，含有IC2核心單片機(jī)MCU，該單片機(jī)的輸入端接作為 輸入裝置的旋轉(zhuǎn)編碼器以及電量值控制按鈕和極性控制開關(guān)，輸出端通過顯示驅(qū)動(dòng)芯片 ZLG7290接數(shù)碼顯示裝置，通訊端通過總線驅(qū)動(dòng)芯片MAX483接通訊端口 ，進(jìn)而通過通訊端 口實(shí)現(xiàn)與電源主機(jī)的通訊連接。圖中E是提供5V電源的電源模塊。 脈寬調(diào)制數(shù)字信號(hào)處理電路的具體構(gòu)成如圖5所示，以脈寬調(diào)制芯片Ul為核心， 通過單片機(jī)芯片IC1接總線驅(qū)動(dòng)芯片MAX483，構(gòu)成485通訊端口 。 Ul的控制輸出端8腳和 11腳分別輸出正、負(fù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過隔離驅(qū)動(dòng)電路接逆變電路的受控端。為了保證該電源輸 出穩(wěn)定可靠，脈沖變壓器T的初級(jí)耦合有電流互感器，其輸出經(jīng)比較芯片U2接至脈寬調(diào)制 芯片U1的電流信號(hào)采樣端4腳，同時(shí)輸出整流電路的輸出端將電壓反饋信號(hào)接至脈寬調(diào)制 芯片U1的電壓信號(hào)采樣端l腳。
隔離驅(qū)動(dòng)電路的具體構(gòu)成如圖4所示，由輸入端分別接正、負(fù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的兩路三 極管(Ql、 Q2和Q3、 Q4)放大電路和變壓器(Tl、 T2)隔離電路構(gòu)成，其正、負(fù)輸出端分別接 至大功率M0S管V1、V2的柵極。 工作時(shí)，交流200V電壓經(jīng)過整流電路，變成約310V左右的直流電，逆變電路在脈 寬調(diào)制數(shù)字信號(hào)處理電路的控制下，產(chǎn)生20KHz的P麗信號(hào)，驅(qū)動(dòng)MOS管VI和V2交替導(dǎo)通 和關(guān)斷，從而在脈沖變壓器T的次級(jí)產(chǎn)生20V左右的脈沖電壓，經(jīng)二極管Dl、 D2全波整流， 電感L和電容C4濾波后得到20V左右的直流電壓，供電刷鍍使用。改變脈寬調(diào)制信號(hào)的占 空比即可調(diào)節(jié)輸出電壓的值，通過極性切換電路可以改變電源的輸出極性。
遠(yuǎn)程控制盒中的IC2是ATMEL公司生產(chǎn)的單片機(jī)，作為從機(jī)，通過RS485接口，接 收電源主機(jī)B中主機(jī)發(fā)來的電流、電壓、累計(jì)電量等信息，并通過IC1顯示驅(qū)動(dòng)芯片，驅(qū)動(dòng)5 位數(shù)碼管，顯示上述信息。通過按鍵可以預(yù)設(shè)累計(jì)電量值，并在累計(jì)電量達(dá)到預(yù)設(shè)電量值時(shí) 發(fā)出蜂鳴聲提醒使用者。通過極性開關(guān)可以改變IC2單片機(jī)內(nèi)部狀態(tài)值的狀態(tài)，控制輸出 極性。通過旋轉(zhuǎn)編碼器可以改變IC2單片機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)的當(dāng)前電源電壓值，通過RS485接口 ， IC2單片機(jī)將這些信息傳送給電源主機(jī)B中的單片機(jī)，其控制改變電源的電壓和輸出極性， 從而達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的，方便了使用者，提高了效率。 由于本實(shí)施例的遠(yuǎn)程控制盒A通過RS485接口和電源主機(jī)B連接，因此實(shí)際上電 源主機(jī)B中的P麗數(shù)字信號(hào)處理電路工作在主機(jī)狀態(tài)，遠(yuǎn)程控制盒B中的單片機(jī)IC2工作 在從機(jī)狀態(tài)。電源主機(jī)B中的單片機(jī)通過RS485接口不斷讀取通過遠(yuǎn)程控制盒A遠(yuǎn)程調(diào)控 傳送過來的信息，并根據(jù)這些信息調(diào)整脈寬調(diào)制(P麗)信號(hào)的占空比，控制輸出電壓，通過 極性切換電路改變輸出極性。 總之，本實(shí)施例具有遠(yuǎn)程控制功能的電刷鍍電源通過逆變技術(shù)，將220V交流電源 變換成直流20V左右的直流電壓，供電刷鍍工藝所需，另外通過電纜連接的遠(yuǎn)程控制盒，可 以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)電源輸出參數(shù)的調(diào)節(jié)，與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)點(diǎn) 1.采用逆變技術(shù)，取消了傳統(tǒng)鐵芯變壓器，大大地減輕了設(shè)備重量，節(jié)約了銅用 量，提高了電源轉(zhuǎn)換效率； 2.采用單片機(jī)控制的P麗數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，提高了產(chǎn)品的可靠性；
3.采用單片機(jī)通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程顯示和控制，提高了產(chǎn)品的靈活性；
4.采用旋轉(zhuǎn)編碼器來取代傳統(tǒng)的電位器，避免了潮氣、灰塵、腐蝕性氣體帶來的接 觸問題，提高了產(chǎn)品的可靠性。 除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形 成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種具有遠(yuǎn)程控制功能的電刷鍍電源，其特征在于由電源主機(jī)和遠(yuǎn)程控制盒組成；所述電源主機(jī)含有輸入整流電路，用以將輸入的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娞峁┙o逆變電路；逆變電路，用以將輸入的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槭苊}寬調(diào)制的交變電壓，輸出到脈沖變壓器的初級(jí)；脈寬調(diào)制數(shù)字信號(hào)處理電路，含有通訊端口，其控制輸出端接逆變電路的受控端，用以調(diào)控脈寬調(diào)制電壓的輸出；脈沖變壓器，用以將初級(jí)的交變電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榇渭?jí)的脈沖電壓，提供給輸出整流電路；輸出整流電路，用以將輸入的脈沖電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷航?jīng)極性切換控制，提供給電刷鍍；所述遠(yuǎn)程控制盒含有核心單片機(jī)，所述單片機(jī)的輸入端接輸入裝置，通訊端通過總線驅(qū)動(dòng)芯片接通訊端口，輸出端通過顯示驅(qū)動(dòng)芯片接顯示裝置；所述電源主機(jī)和遠(yuǎn)程控制盒通過數(shù)據(jù)線將對(duì)應(yīng)的通訊接口連接起來。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有遠(yuǎn)程控制功能的電刷鍍電源，其特征在于所述脈寬調(diào)制數(shù)字信號(hào)處理電路的電壓、電流采樣信號(hào)輸入端分別與逆變電路輸出端耦合連接，用以采集相應(yīng)的信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有遠(yuǎn)程控制功能的電刷鍍電源，其特征在于所述脈寬調(diào)制數(shù)字信號(hào)處理電路的控制輸出端通過隔離驅(qū)動(dòng)電路接逆變電路的受控端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有遠(yuǎn)程控制功能的電刷鍍電源，其特征在于所述隔離驅(qū)動(dòng)電路由三極管放大電路和變壓器隔離電路構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有遠(yuǎn)程控制功能的電刷鍍電源，其特征在于所述逆變電路為半橋拓?fù)淠孀冸娐贰?br> 6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有遠(yuǎn)程控制功能的電刷鍍電源，其特征在于所述遠(yuǎn)程控制盒的輸入裝置包括旋轉(zhuǎn)編碼器以及電量值設(shè)定按鈕和極性控制開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有遠(yuǎn)程控制功能的電刷鍍電源，屬于電刷鍍電源技術(shù)領(lǐng)域。該電源由電源主機(jī)和遠(yuǎn)程控制盒組成；電源主機(jī)含有輸入整流電路、逆變電路、脈寬調(diào)制數(shù)字信號(hào)處理電路、脈沖變壓器，以及輸出整流電路——用以將交流220V電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷?，?jīng)極性切換控制，提供給電刷鍍；遠(yuǎn)程控制盒含有核心單片機(jī)，單片機(jī)的輸入端接輸入裝置，通訊端通過總線驅(qū)動(dòng)芯片接通訊端口，輸出端通過顯示驅(qū)動(dòng)芯片接顯示裝置；電源主機(jī)和遠(yuǎn)程控制盒通過數(shù)據(jù)線將對(duì)應(yīng)的通訊接口連接起來。采用本發(fā)明后，即使在工作環(huán)境惡劣、電源和工件相互隔離放置之處，也能十分方便快捷地對(duì)電刷鍍電源輸出參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)及監(jiān)控，從而大大方便電刷鍍操作，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高刷鍍層質(zhì)量。
文檔編號(hào)H02M3/335GK101698954SQ200910207818
公開日2010年4月28日 申請(qǐng)日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者吳鳳英, 薛伯生, 陳善忠 申請(qǐng)人:南車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司