一种具有电子负载功能的直流稳压电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电学技术领域，涉及一种具有电子负载功能的直流稳压电源。
【背景技术】
[0002]目前，电源出厂实验、可靠性实验及电源输出特性实验以一般采用能耗式负载的办法进行，其缺点是试验场所需配备较大电源容量，并且电能大部分转化为热能被浪费掉，产生的大量热量需使用体积庞大的冷却设备释放掉，造成大量的能源浪费。在当今注重绿色环保、节能减排的国际环境下，这种传统的电子产品性能测试方式要被取代。
[0003]对于高校实验室的科研教学，在分别进行各种负载测试电路功能时，比较麻烦，需要配备感性负载，容性负载以及阻性负载，这些负载成本高，体积大，且可调性差。
【实用新型内容】
[0004]为了克服现有技术中的缺陷，解决上述技术问题，本实用新型提供一种具有电子负载功能的直流稳压电源，将PWM整流技术与电子负载研发技术相结合，可以在一个系统中满足两个功能:一方面采用PWM控制使直流稳压系统交流侧无谐波；另一方面，也可以根据从用户的要求上，调节主电路交流侧的功率因数，以呈现出感性负载、容性负载以及阻性负载特性，用于电源性能测试、实验室模拟负载等。如此以来，既实现了直流稳压，作为一个直流电源使用，又实现交流侧作为电子负载使用的两大功能。
[0005]其技术方案如下:
[0006]—种具有电子负载功能的直流稳压电源，包括两大部分，一部分是主电路，一部分是控制电路。其中ea、eb、e。是二相电源，L是交流侧滤波电感，IGBT是功率开关器件，Cl是直流侧储能电容，R是直流负载，主电路部分包括三相电源ea、eb、e。、交流侧滤波电感L、被测电源或实验室模拟电子负载、功率开关器件IGBT、直流侧储能电容Cl、直流负载控制电路部分包括:电子负载侧电流采集电路、直流电压采集电路、参数调理电路、DSP及驱动电路。
[0007]进一步优选，主电路三相电源线电压380V，滤波电感L为10mH，滤波电容C2为330 yF,功率开关器件选用全控型IGBT，直流侧储能电容9400 μ F。电子负载侧电流采集电路中使用霍尔电流采集模块，直流电压采集电路中使用霍尔电压采集模块，参数调理电路中采用0Ρ07集成芯片，DSP电路采用TI公司的F2812芯片作为中央处理器。
[0008]本实用新型的有益效果:
[0009]本实用新型主要针对于电源生产厂家、用于教学及科研的高校实验室，通过对交流电子负载电路结构的有效控制，不仅使其具备直流稳压功能，而且还具有交流侧参数可调的电子负载功能。具有电子负载功能的直流稳压电源作为把二者融为一体的新的电力电子装置，具备明显优势与特点，一是可以根据需求使交流侧呈现出各种负载特性，二是在可变的功率因数的条件下达到直流稳压效果。
[0010]本实用新型将PWM整流技术与电子负载研发技术相结合，可以在一个系统中满足两个功能:一方面采用PWM控制使直流稳压系统交流侧无谐波；另一方面，也可以根据从用户的要求上，调节主电路交流侧的功率因数，以呈现出感性负载、容性负载以及阻性负载特性，用于电源性能测试、实验室模拟负载等。如此以来，既实现了直流稳压，作为一个直流电源使用，又实现交流侧作为电子负载使用的两大功能。既能作为直流稳压电源使用，也可作为电源出厂测试以及实验室模拟负载使用，降低了谐波污染，也提高了能源利用效率。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型具有电子负载功能的直流稳压电源的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明。
[0013]本实用新型根据具有电子负载功能的直流稳压电源主电路结构进行分析，实现了在直流侧稳压过程及模拟负载过程中的无功电流实时检测和功能实现。控制系统采用瞬时无功理论对无功信号进行检测，以及采用SPWM的间接电流控制策略，通过精准的PR调节进行交流侧电流的跟踪。
[0014]参照图1，一种具有电子负载功能的直流稳压电源，包括两大部分，一部分是主电路，一部分是控制电路。其中ea、eb、e。是三相电源，L是交流侧滤波电感，IGBT是功率开关器件，Cl是直流侧储能电容，R是直流负载。主电路部分包括三相电源ea、eb、e。、交流侧滤波电感L、被测电源或实验室模拟电子负载、功率开关器件IGBT、直流侧储能电容Cl、直流负载&。控制电路部分包括:电子负载侧电流采集电路、直流电压采集电路、参数调理电路、DSP及驱动电路。主电路三相电源线电压380V，滤波电感L为10mH，滤波电容C2为330 μ F，功率开关器件选用全控型IGBT，直流侧储能电容9400 μ F。电子负载侧电流采集电路中使用霍尔电流采集模块，直流电压采集电路中使用霍尔电压采集模块，参数调理电路中采用0Ρ07集成芯片，DSP电路采用TI公司的F2812芯片作为中央处理器。
[0015]在控制电路中，可以根据采集到直流侧电压实测值和电子负载侧电流实测值，分别与各自的指令值作比较，经过PR调节，再采用SPWM间接电流控制策略，在DSP中做算法处理产生控制信号，控制IGBT的导通与关断，以达到主电路中所要求的直流侧电压值及交流侧电流值，从而实现系统的两个功能。
[0016]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，本实用新型的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种具有电子负载功能的直流稳压电源，其特征在于，包括两大部分，一部分是主电路，一部分是控制电路，其中ea、eb、e。是三相电源，L是交流侧滤波电感，IGBT是功率开关器件，Cl是直流侧储能电容，R是直流负载，主电路部分包括三相电源ea、eb、e。、交流侧滤波电感L、被测电源或实验室模拟电子负载、功率开关器件IGBT、直流侧储能电容Cl、直流负载&，控制电路部分包括:电子负载侧电流采集电路、直流电压采集电路、参数调理电路、DSP及驱动电路。
2.根据权利要求1所述的具有电子负载功能的直流稳压电源，其特征在于，主电路三相电源线电压380V，滤波电感L为10mH，滤波电容C2为330 μ F，功率开关器件选用全控型IGBT,直流侧储能电容9400 μ F，电子负载侧电流采集电路中使用霍尔电流采集模块，直流电压采集电路中使用霍尔电压采集模块，参数调理电路中采用0Ρ07集成芯片，DSP电路采用TI公司的F2812芯片作为中央处理器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有电子负载功能的直流稳压电源，包括两大部分，一部分是主电路，一部分是控制电路。其中ea、eb、ec是三相电源，L是交流侧滤波电感，IGBT是功率开关器件，C1是直流侧储能电容，R是直流负载。主电路部分包括三相电源ea、eb、ec、交流侧滤波电感L、被测电源或实验室模拟电子负载、功率开关器件IGBT、直流侧储能电容C1、直流负载RL。控制电路部分包括：电子负载侧电流采集电路、直流电压采集电路、参数调理电路、DSP及驱动电路。本实用新型可以根据需求使交流侧呈现出各种负载特性，并在可变的功率因数的条件下达到直流稳压效果。
【IPC分类】H02M1-42, H02M1-12, H02M7-217
【公开号】CN204538955
【申请号】CN201520051768
【发明人】苏咏梅, 赵方, 潘有成, 朱海云, 王徽, 祁泽刚, 牛乐乐
【申请人】郑州职业技术学院
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年1月26日