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随着金属加工制造业的发展,对螺柱类的紧固件快速焊接到板件上有了更大的需求。目前,市面上电容储能式螺柱焊已被广泛应用。然而,并没有完善对电容器组充电过程的功率因数校正这一问题。电容储能式螺柱焊负载电容容量大,一次焊接过程电容能量完全释放,新一次的焊接过程会再次对电容充电,这种纯容性脉动负载对充电过程的功率因数校正需求更迫切。解决这一问题对于减少正在被大量应用的储能式螺柱焊机对电网的污染具有重要意义。 对纯容性负载充电过程的功率因数校正有其特有的困难。一般储能式螺柱焊机的储能电容容量大,电容端电压上升缓慢,对其充电的电感元件不能很快地建立稳定状态,电感电流在电感中逐渐累积形成畸变电流,进而损坏开关管等元器件。本文详细分析了基于Boost、Buck、Boost-Buck、Flyback的功率因数校正器及其应用场合,最终选用反激变换器作为本课题的主电路。基于PSIM仿真平台搭建了主电路和逻辑控制电路。首先给定正弦基准,在电感电流达到正弦基准时开关管关断,并通过时序逻辑控制电路使开关管工作在稳定的状态,达到了电感电流跟随正弦电压的目的。在PSIM仿真平台下完成了单级PFC电路和前级反激变换器后级两电容交替对负载电容充电的两级PFC充电方案,利用逻辑电路控制开关管的动作时序,详细介绍了主电路、控制电路和基于PSIM的仿真与分析。 仿真完成后主要进行硬件平台的搭建:交流回路的设计和相关元器件的选择、整流电路的选择、开关管的选择、RCD钳位电路的设计、输出整流器的选择、变压器的设计、时序逻辑等。 最后,进行了测试与波形分析。