電泳電源是一種包含交流-直流-交流變換電路的電源設備，其工作流程涉及交流電網輸入、整流濾波以及逆變。
工作原理
主電路
電泳電源的主電路包括四個環節：
1. 輸入濾波器：用于過濾電網中存在的雜波，并阻止本機產生的雜波反饋至公共電網。
2. 整流與濾波：將電網交流電源直接整流為較為平滑的直流電，以便下一階段的變換。
3. 逆變：將經過整流的直流電轉變為高頻交流電，這一部分是高頻開關電源的核心，頻率越高，電源的體積、重量與輸出功率之間的比例就越小。
4. 輸出整流與濾波：根據負載需求，提供穩定可靠的直流電源。
控制電路
控制電路負責從輸出端獲取樣本，將其與預設的標準進行比較，進而控制逆變器，調整其頻率或脈寬，以確保輸出穩定性。此外，它還能根據測試電路提供的數據，通過保護電路識別并實施多種保護措施。
檢測電路
檢測電路不僅能提供保護電路所需的運行參數，還能為各種顯示儀表提供數據支持。
輔助電源
輔助電源能夠滿足各個獨立電路的不同供電需求。
開關控制穩壓原理
開關電源的開關K按照一定的周期重復接通和斷開，當開關接通時，輸入電源E通過開關K和濾波電路向負載RL提供能量。在開關斷開時，輸入電源則中斷了能量的供應。為了確保負載能持續接收能量，開關電源配備了一套儲能裝置，能夠在開關接通時儲存一部分能量，并在開關斷開時向負載釋放這些能量。電感L、電容C2和二極管D組成的電路具備這樣的功能。電感L用于儲存能量，在開關斷開時，儲存在電感L中的能量通過二極管D釋放給負載，使得負載能夠連續且穩定地接收能量。由于二極管D保持負載電流的連續性，故被稱為續流二極管。AB兩點間的電壓平均值可以用以下公式表示：
EAB = TON / T * E
其中，TON代表開關每次接通的時間，T為開關通斷的工作周期（即開關接通時間TON和關斷時間TOFF之和）。由此可知，改變開關接通時間和工作周期的比例，AB間電壓的平均值也會隨之變化。因此，隨著負載及輸入電源電壓的變化，自動調整TON和T的比例可以使輸出電壓V0保持不變。改變接通時間TON和工作周期比例的方法稱為“時間比率控制”（時間 Ratio Control，縮寫為TRC）。根據TRC控制原理，有三種方式：
脈沖寬度調制（PWM）
在這種方式中，開關周期保持恒定，通過改變脈沖寬度來調整占空比。
脈沖頻率調制（PFM）
在此模式下，導通脈沖寬度保持恒定，通過改變開關工作頻率來調整占空比。
混合調制
這種調制方式中，導通脈沖寬度和開關工作頻率都不固定，兩者都可以發生變化，是前兩種方式的結合。
發展與趨勢
電泳電源的歷史始于1955年，當時美國的羅耶（GH.Roger）發明了自激振蕩推挽晶體管單變壓器直流變換器，開啟了高頻轉換控制電路的時代。隨后，查賽（Jen Sen）在1957年發明了自激式推挽雙變壓器。1964年，美國科學家提出了取消工頻變壓器的串聯開關電源的概念，這為電源的小型化和輕量化提供了重要的思路。到了1969年，得益于大功率硅晶體管耐壓能力的提升和二極管反向恢復時間的縮短，實現了25千赫的開關電源。如今，開關電源因其小型、輕巧和高效的特點，廣泛應用于電子計算機、通信設備等各種電子設備中，成為了當今信息技術產業發展不可或缺的一部分。盡管市面上已經出現了采用雙極性晶體管制成的100kHz電源和使用MOS-FET制成的500kHz電源，但它們的頻率仍有待進一步提高。為了提高開關頻率，需要減少開關損耗，而這又需要高速開關元件的支持。然而，開關速度的提高可能會受到電路中分布電感和電容或二極管中存儲電荷的影響，從而導致浪涌或噪聲的產生。這些問題不僅會影響周圍的電子設備，還會顯著降低電源本身的可靠性。為此，可以采用R-C或L-C緩沖器來抑制隨開關啟-閉所產生的電壓浪涌，或者使用非晶態鐵氧體磁芯制成的磁緩沖器來處理由二極管存儲電荷引起的電流浪涌。對于1MHz以上的高頻，可以通過采用諧振電路來減少開關損耗，同時也能有效地控制浪涌的發生。這種開關方式被稱為諧振式開關。目前，諧振式開關電源的研究非常活躍，因為它可以在理論上將開關損耗降至零，同時噪聲也很低，有望成為開關電源高頻化的主流方式之一。全球多個國家都在致力于開發數兆Hz的變換器，以推動這項技術的實用化進程。
應用
電泳電源是電泳涂裝設備的關鍵組成部分，其容量的選擇直接影響著電泳涂裝設備的性能和經濟性。在設計電泳涂裝設備的過程中，電泳電源的選擇至關重要。電泳涂裝是一種先進的現代涂裝技術，它利用被涂物（工件）作為電極浸沒在水性涂料中，通過施加直流電場，借助電場所產生的物理化學作用，使涂料顆粒均勻地附著在工件表面。電泳電源，即直流電源，是電泳涂裝設備必不可少的部分，沒有直流電源，電泳涂裝就無法進行。恰當選擇直流電源的容量，不僅可以提高設備的利用率，還可以避免不必要的資源浪費。如果電源容量過大，會導致設備制造成本和裝機功率的增加，造成資源的閑置。相反，如果電源容量不足，就會限制整條生產線的產能，甚至在遇到大型工件時，由于電流過大而導致電源過載保護，影響正常的生產進度。因此，在設計電泳涂裝設備時，直流電源的選擇尤為重要。
選擇依據
直流電源的主要特性和參數必須完全滿足電泳涂裝的工藝要求。具體而言，選擇直流電源的主要依據包括：
1. 電泳漆的固有特性，如破壞電壓、臨界電壓和庫侖效率。
2. 被涂工件的表面積（內外表面積之和）。
3. 工件材質及其形狀的復雜程度。
容量計算
電泳電源的容量可根據電泳的電壓和電流進行選擇。電壓的高低主要取決于電泳漆的種類，同時還應考慮到工件的情況。電壓的確定應當滿足電泳漆的施工電壓要求，且應小于電泳漆的破壞電壓，大于電泳漆的臨界電壓。對于陰極電泳，其施工電壓通常在200-350V之間，而陽極電泳的施工電壓則視型號而異，低壓型的施工電壓在50-100V之間，高壓型的施工電壓在150-250V之間。綜上所述，一旦確定使用的電泳漆類型，電泳電源的電壓指標即可明確。電泳電流的計算應根據電泳漆的庫侖效率、被涂工件的表面積、工件材質及工件外形的復雜程度等因素進行。在實際操作中，電泳電流的計算方法會因電泳涂裝的工作方式（槽浸式、連續式）及通電方式（帶電入槽、入槽后通電）的不同而有所差異。無論是連續通電入槽還是單個工件入槽后通電的情況，都需要考慮最大電流和總電流的影響。在多個工件連續入槽后通電的情況下，還需要考慮有效時間內各工件的電泳電流分配問題。最終，根據電泳漆的施工電壓和電泳電流的計算結果，可以選擇合適的直流電源容量。一般來說，電源的額定電壓應該略高于施工電壓，低于電泳漆的破壞電壓。
性能特點
電泳電源的基本原理是將三相交流電源通過整流變壓器轉化為電壓有效值相等、電氣上隔離、相位相差30度的兩組三相電源，這兩組電源分別送入兩組三相全控橋，通過平衡電抗器實現12脈波整流。當電網頻率為50Hz時，輸出電壓的脈動頻率可達600Hz。經過濾波后，直流輸出的紋波指標能夠滿足電泳涂裝工藝的要求。電泳電源的主要技術性能包括：
1. 輸出電壓調節范圍DV——額定輸出直流電壓。
2. 穩壓精度：當輸出電流為10%-100%，輸出電壓為50%-100%時，穩壓精度為1%。
3. 紋波系數：當輸出電壓為50%-100%，輸出電流為20%-100%時，紋波系數不超過7.5%-1%。
4. 輸出電壓上升率：輸出電壓值由0上升到額定值的時間可在5-30秒內任意設置。
5. 自動降低電壓控制功能。
6. 具備軟啟動、軟停止功能。
7. 輸出電壓可分段運行，每段電壓、時間均可按工藝要求設定。
參考資料 >
聽過不一定見過，電泳電源/電泳涂裝整流機干什么的?.百家號.2024-11-06
電泳電源的開關控制的原理.搜狐網.2024-11-06
電泳電源小知識.搜狐網.2024-11-06