电泳电源是一种包含交流-直流-交流变换电路的电源设备，其工作流程涉及交流电网输入、整流滤波以及逆变。
工作原理
主电路
电泳电源的主电路包括四个环节：
1. 输入滤波器：用于过滤电网中存在的杂波，并阻止本机产生的杂波反馈至公共电网。
2. 整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较为平滑的直流电，以便下一阶段的变换。
3. 逆变：将经过整流的直流电转变为高频交流电，这一部分是高频开关电源的核心，频率越高，电源的体积、重量与输出功率之间的比例就越小。
4. 输出整流与滤波：根据负载需求，提供稳定可靠的直流电源。
控制电路
控制电路负责从输出端获取样本，将其与预设的标准进行比较，进而控制逆变器，调整其频率或脉宽，以确保输出稳定性。此外，它还能根据测试电路提供的数据，通过保护电路识别并实施多种保护措施。
检测电路
检测电路不仅能提供保护电路所需的运行参数，还能为各种显示仪表提供数据支持。
辅助电源
辅助电源能够满足各个独立电路的不同供电需求。
开关控制稳压原理
开关电源的开关K按照一定的周期重复接通和断开，当开关接通时，输入电源E通过开关K和滤波电路向负载RL提供能量。在开关断开时，输入电源则中断了能量的供应。为了确保负载能持续接收能量，开关电源配备了一套储能装置，能够在开关接通时储存一部分能量，并在开关断开时向负载释放这些能量。电感L、电容C2和二极管D组成的电路具备这样的功能。电感L用于储存能量，在开关断开时，储存在电感L中的能量通过二极管D释放给负载，使得负载能够连续且稳定地接收能量。由于二极管D保持负载电流的连续性，故被称为续流二极管。AB两点间的电压平均值可以用以下公式表示：
EAB = TON / T * E
其中，TON代表开关每次接通的时间，T为开关通断的工作周期（即开关接通时间TON和关断时间TOFF之和）。由此可知，改变开关接通时间和工作周期的比例，AB间电压的平均值也会随之变化。因此，随着负载及输入电源电压的变化，自动调整TON和T的比例可以使输出电压V0保持不变。改变接通时间TON和工作周期比例的方法称为“时间比率控制”（时间 Ratio Control，缩写为TRC）。根据TRC控制原理，有三种方式：
脉冲宽度调制（PWM）
在这种方式中，开关周期保持恒定，通过改变脉冲宽度来调整占空比。
脉冲频率调制（PFM）
在此模式下，导通脉冲宽度保持恒定，通过改变开关工作频率来调整占空比。
混合调制
这种调制方式中，导通脉冲宽度和开关工作频率都不固定，两者都可以发生变化，是前两种方式的结合。
发展与趋势
电泳电源的历史始于1955年，当时美国的罗耶（GH.Roger）发明了自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器，开启了高频转换控制电路的时代。随后，查赛（Jen Sen）在1957年发明了自激式推挽双变压器。1964年，美国科学家提出了取消工频变压器的串联开关电源的概念，这为电源的小型化和轻量化提供了重要的思路。到了1969年，得益于大功率硅晶体管耐压能力的提升和二极管反向恢复时间的缩短，实现了25千赫的开关电源。如今，开关电源因其小型、轻巧和高效的特点，广泛应用于电子计算机、通信设备等各种电子设备中，成为了当今信息技术产业发展不可或缺的一部分。尽管市面上已经出现了采用双极性晶体管制成的100kHz电源和使用MOS-FET制成的500kHz电源，但它们的频率仍有待进一步提高。为了提高开关频率，需要减少开关损耗，而这又需要高速开关元件的支持。然而，开关速度的提高可能会受到电路中分布电感和电容或二极管中存储电荷的影响，从而导致浪涌或噪声的产生。这些问题不仅会影响周围的电子设备，还会显著降低电源本身的可靠性。为此，可以采用R-C或L-C缓冲器来抑制随开关启-闭所产生的电压浪涌，或者使用非晶态铁氧体磁芯制成的磁缓冲器来处理由二极管存储电荷引起的电流浪涌。对于1MHz以上的高频，可以通过采用谐振电路来减少开关损耗，同时也能有效地控制浪涌的发生。这种开关方式被称为谐振式开关。目前，谐振式开关电源的研究非常活跃，因为它可以在理论上将开关损耗降至零，同时噪声也很低，有望成为开关电源高频化的主流方式之一。全球多个国家都在致力于开发数兆Hz的变换器，以推动这项技术的实用化进程。
应用
电泳电源是电泳涂装设备的关键组成部分，其容量的选择直接影响着电泳涂装设备的性能和经济性。在设计电泳涂装设备的过程中，电泳电源的选择至关重要。电泳涂装是一种先进的现代涂装技术，它利用被涂物（工件）作为电极浸没在水性涂料中，通过施加直流电场，借助电场所产生的物理化学作用，使涂料颗粒均匀地附着在工件表面。电泳电源，即直流电源，是电泳涂装设备必不可少的部分，没有直流电源，电泳涂装就无法进行。恰当选择直流电源的容量，不仅可以提高设备的利用率，还可以避免不必要的资源浪费。如果电源容量过大，会导致设备制造成本和装机功率的增加，造成资源的闲置。相反，如果电源容量不足，就会限制整条生产线的产能，甚至在遇到大型工件时，由于电流过大而导致电源过载保护，影响正常的生产进度。因此，在设计电泳涂装设备时，直流电源的选择尤为重要。
选择依据
直流电源的主要特性和参数必须完全满足电泳涂装的工艺要求。具体而言，选择直流电源的主要依据包括：
1. 电泳漆的固有特性，如破坏电压、临界电压和库仑效率。
2. 被涂工件的表面积（内外表面积之和）。
3. 工件材质及其形状的复杂程度。
容量计算
电泳电源的容量可根据电泳的电压和电流进行选择。电压的高低主要取决于电泳漆的种类，同时还应考虑到工件的情况。电压的确定应当满足电泳漆的施工电压要求，且应小于电泳漆的破坏电压，大于电泳漆的临界电压。对于阴极电泳，其施工电压通常在200-350V之间，而阳极电泳的施工电压则视型号而异，低压型的施工电压在50-100V之间，高压型的施工电压在150-250V之间。综上所述，一旦确定使用的电泳漆类型，电泳电源的电压指标即可明确。电泳电流的计算应根据电泳漆的库仑效率、被涂工件的表面积、工件材质及工件外形的复杂程度等因素进行。在实际操作中，电泳电流的计算方法会因电泳涂装的工作方式（槽浸式、连续式）及通电方式（带电入槽、入槽后通电）的不同而有所差异。无论是连续通电入槽还是单个工件入槽后通电的情况，都需要考虑最大电流和总电流的影响。在多个工件连续入槽后通电的情况下，还需要考虑有效时间内各工件的电泳电流分配问题。最终，根据电泳漆的施工电压和电泳电流的计算结果，可以选择合适的直流电源容量。一般来说，电源的额定电压应该略高于施工电压，低于电泳漆的破坏电压。
性能特点
电泳电源的基本原理是将三相交流电源通过整流变压器转化为电压有效值相等、电气上隔离、相位相差30度的两组三相电源，这两组电源分别送入两组三相全控桥，通过平衡电抗器实现12脉波整流。当电网频率为50Hz时，输出电压的脉动频率可达600Hz。经过滤波后，直流输出的纹波指标能够满足电泳涂装工艺的要求。电泳电源的主要技术性能包括：
1. 输出电压调节范围DV——额定输出直流电压。
2. 稳压精度：当输出电流为10%-100%，输出电压为50%-100%时，稳压精度为1%。
3. 纹波系数：当输出电压为50%-100%，输出电流为20%-100%时，纹波系数不超过7.5%-1%。
4. 输出电压上升率：输出电压值由0上升到额定值的时间可在5-30秒内任意设置。
5. 自动降低电压控制功能。
6. 具备软启动、软停止功能。
7. 输出电压可分段运行，每段电压、时间均可按工艺要求设定。
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