Заменяем тиристоры на IGBT

До сих пор во многих отраслях промышленности нанесению защитных и декоративных покрытий посредством гальваники нет альтернативы. Но XXI век предъявляет новые требования к гибкости и экологичности производства, из-за чего возросли требования к аппаратуре, управляющей электрическими параметрами гальваники. К счастью, одновременно появилась элементная база, отвечающая новым требованиям, в частности – IGBT-модули Infineon

Уже на заре развития гальваники встала проблема, связанная с тем, что для процесса нанесения покрытия нужен был постоянный ток, в то время как повсеместно развивались сети переменного тока. Поначалу установки для гальваники питались от гальванических элементов. Потом, с изобретением в начале XX века ртутных выпрямителей, стало возможным наносить покрытия, получая энергию из сети переменного тока. С тех пор оборудование, обеспечивающее заданные параметры электропитания гальванической ванны, именуется среди специалистов по гальванике «выпрямителем». Хотя сейчас это гораздо более сложное устройство, включающее в себя не только преобразователь напряжения и, собственно, выпрямитель, но также стабилизатор и некоторые другие узлы, обеспечивающие дополнительные функции (например, таймеры). С точки зрения электротехники такие системы правильно называть «блоками питания». Тем не менее, в статье мы будем использовать уже устоявшийся термин.

Для каждого типа гальванического процесса и каждого материала, применяемого для покрытия, существуют свои электрические параметры. В каких-то случаях необходимо стабилизировать напряжение, в каких-то – плотность тока (отношение силы тока к площади поверхности покрываемого изделия).

Возможность регулировки параметров в выпрямителях на полупроводниковых диодах реализовывалась путем переключения отводов от обмотки трансформатора. При этом для обеспечения высокого качества покрытия требовался дополнительный стабилизатор напряжения на входе выпрямителя (феррорезонансный, релейный, электромеханический). Пришедшие в 60-е годы XX века на смену диодным более совершенные тиристорные выпрямители позволяли осуществлять плавную регулировку параметров. Появилась возможность совместить выпрямитель и стабилизатор в едином устройстве. Тем не менее вплоть до 2000-х годов обычной практикой была поставка на промышленные предприятия выпрямителей, специально предназначенных для определенного гальванического процесса.

Мировой экономический кризис 2008 года привел к тому, что предприятия, занимающиеся гальваникой, стали нести убытки. Выход был найден в создании гибких производств, способных подстраиваться под нужды самых разнообразных заказчиков. В результате на гальваническом производстве стали востребованы выпрямители, параметры которых можно быстро менять.