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电阻点焊具有生产效率高、操作简单、易于实现自动化等优点。近年来,由于新材料、新技术的发展,对点焊过程有了进一步认识,同时也对点焊的质量控制提出了新的要求。作为点焊质量的控制方法,恒流法是目前应用最广的方法,所以本文所研究的点焊电源采用恒流控制,通过控制输出电流的平均值和焊接时间来保证焊接质量。本文在主电路设计中对比了多种主电路拓扑。用于点焊电源的主电路主要有双管正激电路和全桥电路。由于全桥电路中的变压器工作在双向励磁的模式下,可以减小变压器的重量和体积,而且全桥电路中变压器副边的最大有效占空比接近1,对比双管正激电路输出电流的上升速度大大提高,所以选定全桥电路。软开关全桥电路中主要有ZVS和ZVZCS两种拓扑。ZVZCS没有原边环流,变换器效率较高,但是由于点焊变压器变比很大造成原边漏感较大,当最大占空比设定为0.85,原边电流达到3A时,若要实现滞后桥零电流关断,阻断电容上的电压就将大于20%的输入电压,造成变压器副边电压的大幅度畸变,这将给控制带来很大麻烦,所以最终选定了采用辅助网络的移相控制ZVS PWM DC/DC全桥拓扑作为主电路。由于输出电流值很大,原边占空比存在明显的丢失,这将明显影响点焊电源的性能,同时将减小输出电流的上升速度,因此所使用的主电路需要最大限度地减小原边占空比丢失。本文使用的主电路中去掉了与变压器原边串联的谐振电感,只利用变压器的漏感和辅助网络实现滞后桥在各种负载条件下的零电压开通。在没有经验公式参考的条件下,通过编制MATLAB程序完成辅助网络的设计和优化。由于开关管的存在,电力电子的主电路都是非线性时变系统,因此线性控制理论不能直接用于系统的校正。目前在电源控制电路的设计过程中,大都在一些假设条件下,将主电路近似为线性系统,并在此基础上进行控制电路的设计。在高频开关电源设计领域,最常用的近似方法是动态小信号法。这种方法成立要满足一条重要假设,即主电路的开关频率要远远大于主电路滤波网络的截止频率,并假设负载恒定。但是点焊电源的主电路很特殊:由于要实现变压器副边的大电流输出,所以电源的频率不能很高;同时为了加快输出电流的动态响应,其输出滤波网络的截止频率很高。由此可见适用于高频逆变电源动态小信号模型并不适用于点焊电源,因此本文针对点焊电源的特点,完整地推导了主电路的控制模型。由于点焊过程时间很短,所以应避免偏磁现象的发生,峰值电流控制模式是控制变压器偏磁的最好方法。但是峰值电流模式理论上存在平均电流误差,在考虑网压波动的情况下,即使通过锯齿波补偿也很难使输出的平均电流精确地跟踪设定基准。因此本文采用原副边电流双环控制。其中原边电流采用电流峰值反馈,副边电流通过一对极零值补偿器进行反馈。此控制系统,在防止变压器偏磁的基础上,保证了输出电流的精确度。利用PSPICE对主电路进行了仿真,得到了仿真的波形,证明在所选主电路参数下可以使变换器在全负载范围内实现零电压开关;利用PSPICE建立了UC3875的电路模型,并在此基础上构建了闭环仿真系统,与主电路仿真模型共同构造了闭环仿真系统,得到了仿真波形,证明控制系统设计成功。成功地研制了一台800A输出的点焊电源,实现了全负载范围内的软开关,<WP=64>输出电流能够精确控制,克服了变压器偏磁现象,电源工作稳定。