由于行业的特殊性，用于电镀的电源较普通电源有着明显不同，电镀电源需要较高的电流输出，而对输出电压则要求较低。电镀电源的电流要求在几千瓦到几十千瓦不等，这种比较大功率的电镀电源大多采用晶闸管相控整流方式。

此篇文章将为大家介绍一种电镀用开关电源，其输出电压从0~12V、电流从0~5000A连续可调，满载输出功率为60kW。采用了ZVT软开关等技术，同时采用了较好的散热结构。

主电路拓扑结构

考虑到对大电流输出的需要，在主电路的高频逆变部分，本设计选用了IGBT作为功率开关器件的全桥拓扑结构。整个主电路如图1所示，包括：工频三相交流电输入、二极管整流桥、EMI滤波器、滤波电感电容、高频全桥逆变器、高频变压器、输出整流环节、输出LC滤波器等。

为了防止偏磁，电路中包含了隔直电容Cb，用它来对变压器的伏秒值进行平衡。考虑到效率的问题，谐振电感LS只利用了变压器本身的漏感。因为如果该电感太大，将会导致过高的关断电压尖峰，这对开关管极为不利，同时也会加大关断损耗。另一方面，还会造成严重的占空比丢失，引起开关器件的电流峰值增高，使得系统的性能降低。

零电压软开关

高频全桥逆变器的控制方式为移相FB2ZVS控制方式，控制芯片采用Unitrode公司生产的UC3875N。超前桥臂在全负载范围内实现了零电压软开关，滞后桥臂在75%以上负载范围内实现了零电压软开关。图2为滞后桥臂IGBT的驱动电压和集射极电压波形，可以看出实现了零电压开通。

开关频率选择20kHz,这样设计一方面可以减小IGBT的关断损耗，另一方面又可以兼顾高频化，使功率变压器及输出滤波环节的体积减小。

对输出电流进行限制，是为了对电源当中的开关元件进行保护，以免出现超出过载承受能力的情况。因此，控制电路采用电压电流双环结构(内环为电流环，外环为电压环),调节器均为PID。图3为控制电路的原理框图。加入电流内环后，不仅可以对输出电流加以限制，并且可以提高输出的动态响应，有利于减小输出电压的纹波。