離子氮化工藝具有效率高、節(jié)能、工藝質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，因而在機(jī)械行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。

　　離子電源是離子氮化設(shè)備中的關(guān)鍵部分，離子電源是否穩(wěn)定可靠直接影響整臺(tái)設(shè)備的正常工作和工藝質(zhì)量的好壞。

　　目前的離子氮化設(shè)備大都采用傳統(tǒng)的直流型離子電源(以下簡(jiǎn)稱為直流電源)，直流電源主要是由三相半控整流電路、控制電路和滅弧電路組成，一般能夠滿足設(shè)備的基本性能。但是，在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，打弧時(shí)間長(zhǎng)，滅弧效果差，限流電阻能耗大，限流電阻產(chǎn)生的熱量降低了電子元件的壽命，因而設(shè)備故障率高，可靠性差。

　　脈沖型離子電源(以下簡(jiǎn)稱為脈沖電源)是我所在傳統(tǒng)的直流電源基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新一代離子電源，是直流電源的更新?lián)Q代產(chǎn)品，該電源可廣泛應(yīng)用于離子滲氮、離子滲碳、離子滲金屬等領(lǐng)域。

　　一.脈沖電源與直流電源相比有很大的改進(jìn)和優(yōu)點(diǎn)

　　(1)脈沖電源能較好地改善空心陰極效應(yīng)，能控制在工件小孔、窄縫等處產(chǎn)生的弧光放電。因此適用于工件形狀比較復(fù)雜、擺放難以保證一致的場(chǎng)合，也適用于離子滲碳、離子滲金屬等由于高溫易產(chǎn)生工裝變形的場(chǎng)合。

　　(2)脈沖電源在每個(gè)工作周期內(nèi)(典型為1ms，其工作頻率為1KHz)電流回零，輝光熄滅一次。因此滅弧頻率高，大大減少了清理打弧階段工件的時(shí)間，提高了工作效率。

　　(3)脈沖電源的滅弧時(shí)間較直流電源要短很多。直流電源通過(guò)LC振蕩滅弧，滅弧時(shí)間約幾毫秒，而脈沖電源通過(guò)關(guān)斷IGBT滅弧，滅弧時(shí)間為幾十微秒。另外脈沖電源滅弧時(shí)弧的能量比同等功率的直流電源小一個(gè)數(shù)量級(jí)。因此工件上不會(huì)出現(xiàn)弧光燒灼情況，保證了工件表面的光潔度 。

　　(4)脈沖電源的工作電壓和占空比(占空比為脈沖的有效時(shí)間與周期之比)均可獨(dú)立調(diào)節(jié)。在工作期間為了控制輝光功率和工件溫度，可工作于高電壓、小占空比方式，也可工作于低電壓、大占空比方式。所以輝光電壓、電流可單獨(dú)控制，可滿足不同的工藝要求。

　　(5)我所生產(chǎn)的脈沖電源的限流電阻非常小，僅為傳統(tǒng)的同功率直流電源的1/5，因此脈沖電源的節(jié)能效果非常明顯，與直流電源相比節(jié)能可達(dá)3/20—1/5。

　　(6)我所生產(chǎn)的脈沖電源調(diào)壓電路采用由進(jìn)口可控硅模塊構(gòu)成的三相全控整流電路，保證了調(diào)壓電路的平穩(wěn)和可靠性;斬波電路使用東芝、富士、西門子等知名品牌的高反壓(1400V以上)、大電流IGBT，并且斬波電路采用獨(dú)特的電路結(jié)構(gòu)，避免了由于兩只IGBT均壓不同步造成的過(guò)壓損害;檢測(cè)和控制電路是我所針對(duì)弧光放電的特殊要求專門設(shè)計(jì)的，能保證任何時(shí)刻出現(xiàn)弧光放電、負(fù)載短路等情況時(shí)均能有效保護(hù)。

　　二.脈沖電源的組成

　　脈沖電源的組成如附圖所示。

　　整流變壓器B1起升壓和隔離作用，其輸出電壓經(jīng)兩組三相全控橋整流成0-1000可調(diào)直流電壓。整流輸出的直流電壓經(jīng)L1、C濾波，變成更平滑的直流電壓供給后面的斬波電路。電壓反饋電路實(shí)現(xiàn)工作電壓的可調(diào)和確保工作過(guò)程中電壓的穩(wěn)定。過(guò)壓檢測(cè)電路檢測(cè)工作過(guò)程中出現(xiàn)的過(guò)電壓，通過(guò)控制器實(shí)現(xiàn)保護(hù)。IGBT 是脈沖電源的核心元件，由其實(shí)現(xiàn)斬波，將連續(xù)的直流電壓變成頻率為1KHz、周期為1毫秒的脈沖電壓，脈沖的占空比能在1/10--17/20變化。 過(guò)流檢測(cè)和弧源檢測(cè)電路檢測(cè)工作過(guò)程中出現(xiàn)的過(guò)電流和弧源，通過(guò)控制器實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的保護(hù)。溫度PID電路完成給定溫度和工件實(shí)際溫度的偏差運(yùn)算，通過(guò)控制器調(diào)節(jié)斬波的占空比實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)控制。

　　為了讓用戶放心使用我所的脈沖電源，我所對(duì)離子氮化成套設(shè)備中的脈沖電源部分實(shí)行兩年包修、終身維護(hù)。愿該產(chǎn)品能為用戶帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)效益。