1、仿真建模工具
本文的仿真建模工具软件采用MATLAB7.0，即目前工程领域最为流行的软件。MATLAB把计算、可视化、程序设计融入到了一个交互的工作环境中，已经成为电力系统仿真、自动控制理论、数字信号处理、图像处理等领域的常用工具软件。MATLAB中的SIMULINK动态仿真集成环境是由Math Works公司开发的。SIMULINK的一个突出优点是它提供各种功能模块，便于用户对模型进行仿真和分析。用户可以在屏幕上调用现成的图形模块，并把它们适当的连接起来构成系统的模型，随时观察仿真结果和干预仿真过程。它支持线性和非线性系统、连续时间系统、离散时间系统、连续和离散混合系统．而且系统可以是多进程的。SIMULINK中包括了许多实现不同功能的模块库，在SIMULINK6模块库中，包括信号源、输出、连续、离散、数学运算、非线性、函数和表格、信号与系统和子系统模块组等多个部分。
2、高频焊机电源仿真模型
根据前两节的电源模型以及实际的高频焊机主电路结构，本节构建起整体的高频焊机系统模型，即主电路部分由输入整流滤波电路、逆变电路、中频降压隔离变压电路、输出整流滤波电路以及功率负载部分电路组成。三相380V/50Hz工业交流电接入电源，经过晶闸管可控整流电路，获得逆变输入端的540V直流电。根据简化系统模型的需要，这部分在建模过程中用三相不可控整流电路代替。在直流电路部分，设置了平波电抗器和滤波电容限制故障电流及减小直流电流的纹波量。逆变电路的功能是将经过整流滤波后的540V直流电经过逆变桥电路，逆变为540V/20kHz的方波电源。这部分采用由四个MOSFET管组成的单相全桥式逆变模块，每个MOSFET管有一个并联的二极管保护电路，共有5路并联的单相全桥逆变模块构成600KW的负载功率。每一路MOSFET的触发都由相同的PWM模块发生器输入的PWM波形进行控制。逆变输出侧连接匹配变压器和谐振电路，串联变压器电路的作用主要是对全桥逆变电路的输出电压进行自动的负载匹配降压，同时对电压信号进行隔离，逆变输出设置滤波电感，使输出电压波形更接近理想交流电压波形[31][32]。系统总体等效仿真电路如图4-12所示。
总模型输出的波形为：
FFT的交流侧谐波波形为：
从频谱中看出，高频焊机模型主要谐波为5次、7次、11次、13次等谐波，THD值为34.01%。
