逆变点焊电源控制技术的研究进展

　　逆变点焊电源的研究涉及焊接、电力电子、磁性材料、计算机、控制理论等相关学科,其发展更是与电力电子学科的逆变电源技术息息相关。全球性的能源紧张和伴随科技展而不断升级的应用要求,高效、节能及智能化的电源研究成为人们追求的一致目标。近年来,功率开关器件的多样化发展为开发各种容量、特性的逆变电源提供了丰富的选择。磁性材料的发展为研究更高频率的逆变器提供了保证。功率开关器件和磁性材料的技术支持,使得电源技术的关注重点从单纯的注重器件和电路单元的保护研究,逐渐转向更层次的电路拓扑结构、软开关技术、电磁兼容及智能控制等技术的研究。

　　常规控制

　　逆变电源的控制技术是功率电子学的重要组成部分。脉冲宽度调制( pulsewidth modulation,PWM)相对脉冲频率调制( pulse frequency modulation,PFM)而言,可以简化控制补偿网络的设计,降低功率变压器和输出滤波器的体积,已成为逆变电源控制技术的主流。带变压器的中、大功率全桥DC/DC变换器的PWM控制技术可以分成四类,即电压型同步式、电流型同步式、电压型移相式和电流型移相式。电压型控制仅采用单电压环进行校正,容易实现,常用在性能要求不高的场合。电流型控制也称为双闭环控制,含有电压外环和电流内环两个控制环路,可使开关管的瞬态电流峰值跟随误差信号变化,从而保证全桥变换器保持动态磁平衡,是比较理想的新型控制方法。同步式控制保持桥臂两条对角线上的功率开关器件分别同步开通和截止,在硬开关场合应用。移相控制时,固定桥臂(领先桥臂)开关驱动信号的上升和下降时刻保持恒定不变,调节移动桥臂(滞后臂)开关驱动信号的上升和下降时刻,同一桥臂的上、下两只开关管的换相时间恒定,这一特点保证了实现软开关谐振的时间条件。因此,在零电压开关( zero voltage switching,ZVS)和零电压零电流开关( zero voltage zero current switching, ZVZCS)全桥变换器中,全都采用的是移相式PWM控制技术。