一種具有電子負(fù)載功能的直流穩(wěn)壓電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種具有電子負(fù)載功能的直流穩(wěn)壓電源。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電源出廠實(shí)驗(yàn)、可靠性實(shí)驗(yàn)及電源輸出特性實(shí)驗(yàn)以一般采用能耗式負(fù)載的辦法進(jìn)行，其缺點(diǎn)是試驗(yàn)場(chǎng)所需配備較大電源容量，并且電能大部分轉(zhuǎn)化為熱能被浪費(fèi)掉，產(chǎn)生的大量熱量需使用體積龐大的冷卻設(shè)備釋放掉，造成大量的能源浪費(fèi)。在當(dāng)今注重綠色環(huán)保、節(jié)能減排的國(guó)際環(huán)境下，這種傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品性能測(cè)試方式要被取代。
[0003]對(duì)于高校實(shí)驗(yàn)室的科研教學(xué)，在分別進(jìn)行各種負(fù)載測(cè)試電路功能時(shí)，比較麻煩，需要配備感性負(fù)載，容性負(fù)載以及阻性負(fù)載，這些負(fù)載成本高，體積大，且可調(diào)性差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種具有電子負(fù)載功能的直流穩(wěn)壓電源，將PWM整流技術(shù)與電子負(fù)載研發(fā)技術(shù)相結(jié)合，可以在一個(gè)系統(tǒng)中滿足兩個(gè)功能:一方面采用PWM控制使直流穩(wěn)壓系統(tǒng)交流側(cè)無(wú)諧波；另一方面，也可以根據(jù)從用戶的要求上，調(diào)節(jié)主電路交流側(cè)的功率因數(shù)，以呈現(xiàn)出感性負(fù)載、容性負(fù)載以及阻性負(fù)載特性，用于電源性能測(cè)試、實(shí)驗(yàn)室模擬負(fù)載等。如此以來(lái)，既實(shí)現(xiàn)了直流穩(wěn)壓，作為一個(gè)直流電源使用，又實(shí)現(xiàn)交流側(cè)作為電子負(fù)載使用的兩大功能。
[0005]其技術(shù)方案如下:
[0006]—種具有電子負(fù)載功能的直流穩(wěn)壓電源，包括兩大部分，一部分是主電路，一部分是控制電路。其中ea、eb、e。是二相電源，L是交流側(cè)濾波電感，IGBT是功率開(kāi)關(guān)器件，Cl是直流側(cè)儲(chǔ)能電容，R是直流負(fù)載，主電路部分包括三相電源ea、eb、e。、交流側(cè)濾波電感L、被測(cè)電源或?qū)嶒?yàn)室模擬電子負(fù)載、功率開(kāi)關(guān)器件IGBT、直流側(cè)儲(chǔ)能電容Cl、直流負(fù)載控制電路部分包括:電子負(fù)載側(cè)電流采集電路、直流電壓采集電路、參數(shù)調(diào)理電路、DSP及驅(qū)動(dòng)電路。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)選，主電路三相電源線電壓380V，濾波電感L為10mH，濾波電容C2為330 yF,功率開(kāi)關(guān)器件選用全控型IGBT，直流側(cè)儲(chǔ)能電容9400 μ F。電子負(fù)載側(cè)電流采集電路中使用霍爾電流采集模塊，直流電壓采集電路中使用霍爾電壓采集模塊，參數(shù)調(diào)理電路中采用0Ρ07集成芯片，DSP電路采用TI公司的F2812芯片作為中央處理器。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果:
[0009]本實(shí)用新型主要針對(duì)于電源生產(chǎn)廠家、用于教學(xué)及科研的高校實(shí)驗(yàn)室，通過(guò)對(duì)交流電子負(fù)載電路結(jié)構(gòu)的有效控制，不僅使其具備直流穩(wěn)壓功能，而且還具有交流側(cè)參數(shù)可調(diào)的電子負(fù)載功能。具有電子負(fù)載功能的直流穩(wěn)壓電源作為把二者融為一體的新的電力電子裝置，具備明顯優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，一是可以根據(jù)需求使交流側(cè)呈現(xiàn)出各種負(fù)載特性，二是在可變的功率因數(shù)的條件下達(dá)到直流穩(wěn)壓效果。
[0010]本實(shí)用新型將PWM整流技術(shù)與電子負(fù)載研發(fā)技術(shù)相結(jié)合，可以在一個(gè)系統(tǒng)中滿足兩個(gè)功能:一方面采用PWM控制使直流穩(wěn)壓系統(tǒng)交流側(cè)無(wú)諧波；另一方面，也可以根據(jù)從用戶的要求上，調(diào)節(jié)主電路交流側(cè)的功率因數(shù)，以呈現(xiàn)出感性負(fù)載、容性負(fù)載以及阻性負(fù)載特性，用于電源性能測(cè)試、實(shí)驗(yàn)室模擬負(fù)載等。如此以來(lái)，既實(shí)現(xiàn)了直流穩(wěn)壓，作為一個(gè)直流電源使用，又實(shí)現(xiàn)交流側(cè)作為電子負(fù)載使用的兩大功能。既能作為直流穩(wěn)壓電源使用，也可作為電源出廠測(cè)試以及實(shí)驗(yàn)室模擬負(fù)載使用，降低了諧波污染，也提高了能源利用效率。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型具有電子負(fù)載功能的直流穩(wěn)壓電源的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
[0013]本實(shí)用新型根據(jù)具有電子負(fù)載功能的直流穩(wěn)壓電源主電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)了在直流側(cè)穩(wěn)壓過(guò)程及模擬負(fù)載過(guò)程中的無(wú)功電流實(shí)時(shí)檢測(cè)和功能實(shí)現(xiàn)?？刂葡到y(tǒng)采用瞬時(shí)無(wú)功理論對(duì)無(wú)功信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，以及采用SPWM的間接電流控制策略，通過(guò)精準(zhǔn)的PR調(diào)節(jié)進(jìn)行交流側(cè)電流的跟蹤。
[0014]參照?qǐng)D1，一種具有電子負(fù)載功能的直流穩(wěn)壓電源，包括兩大部分，一部分是主電路，一部分是控制電路。其中ea、eb、e。是三相電源，L是交流側(cè)濾波電感，IGBT是功率開(kāi)關(guān)器件，Cl是直流側(cè)儲(chǔ)能電容，R是直流負(fù)載。主電路部分包括三相電源ea、eb、e。、交流側(cè)濾波電感L、被測(cè)電源或?qū)嶒?yàn)室模擬電子負(fù)載、功率開(kāi)關(guān)器件IGBT、直流側(cè)儲(chǔ)能電容Cl、直流負(fù)載&?？刂齐娐凡糠职?電子負(fù)載側(cè)電流采集電路、直流電壓采集電路、參數(shù)調(diào)理電路、DSP及驅(qū)動(dòng)電路。主電路三相電源線電壓380V，濾波電感L為10mH，濾波電容C2為330 μ F，功率開(kāi)關(guān)器件選用全控型IGBT，直流側(cè)儲(chǔ)能電容9400 μ F。電子負(fù)載側(cè)電流采集電路中使用霍爾電流采集模塊，直流電壓采集電路中使用霍爾電壓采集模塊，參數(shù)調(diào)理電路中采用0Ρ07集成芯片，DSP電路采用TI公司的F2812芯片作為中央處理器。
[0015]在控制電路中，可以根據(jù)采集到直流側(cè)電壓實(shí)測(cè)值和電子負(fù)載側(cè)電流實(shí)測(cè)值，分別與各自的指令值作比較，經(jīng)過(guò)PR調(diào)節(jié)，再采用SPWM間接電流控制策略，在DSP中做算法處理產(chǎn)生控制信號(hào)，控制IGBT的導(dǎo)通與關(guān)斷，以達(dá)到主電路中所要求的直流側(cè)電壓值及交流側(cè)電流值，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的兩個(gè)功能。
[0016]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可顯而易見(jiàn)地得到的技術(shù)方案的簡(jiǎn)單變化或等效替換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有電子負(fù)載功能的直流穩(wěn)壓電源，其特征在于，包括兩大部分，一部分是主電路，一部分是控制電路，其中ea、eb、e。是三相電源，L是交流側(cè)濾波電感，IGBT是功率開(kāi)關(guān)器件，Cl是直流側(cè)儲(chǔ)能電容，R是直流負(fù)載，主電路部分包括三相電源ea、eb、e。、交流側(cè)濾波電感L、被測(cè)電源或?qū)嶒?yàn)室模擬電子負(fù)載、功率開(kāi)關(guān)器件IGBT、直流側(cè)儲(chǔ)能電容Cl、直流負(fù)載&，控制電路部分包括:電子負(fù)載側(cè)電流采集電路、直流電壓采集電路、參數(shù)調(diào)理電路、DSP及驅(qū)動(dòng)電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有電子負(fù)載功能的直流穩(wěn)壓電源，其特征在于，主電路三相電源線電壓380V，濾波電感L為10mH，濾波電容C2為330 μ F，功率開(kāi)關(guān)器件選用全控型IGBT,直流側(cè)儲(chǔ)能電容9400 μ F，電子負(fù)載側(cè)電流采集電路中使用霍爾電流采集模塊，直流電壓采集電路中使用霍爾電壓采集模塊，參數(shù)調(diào)理電路中采用0Ρ07集成芯片，DSP電路采用TI公司的F2812芯片作為中央處理器。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有電子負(fù)載功能的直流穩(wěn)壓電源，包括兩大部分，一部分是主電路，一部分是控制電路。其中ea、eb、ec是三相電源，L是交流側(cè)濾波電感，IGBT是功率開(kāi)關(guān)器件，C1是直流側(cè)儲(chǔ)能電容，R是直流負(fù)載。主電路部分包括三相電源ea、eb、ec、交流側(cè)濾波電感L、被測(cè)電源或?qū)嶒?yàn)室模擬電子負(fù)載、功率開(kāi)關(guān)器件IGBT、直流側(cè)儲(chǔ)能電容C1、直流負(fù)載RL。控制電路部分包括：電子負(fù)載側(cè)電流采集電路、直流電壓采集電路、參數(shù)調(diào)理電路、DSP及驅(qū)動(dòng)電路。本實(shí)用新型可以根據(jù)需求使交流側(cè)呈現(xiàn)出各種負(fù)載特性，并在可變的功率因數(shù)的條件下達(dá)到直流穩(wěn)壓效果。
【IPC分類】H02M1-42, H02M1-12, H02M7-217
【公開(kāi)號(hào)】CN204538955
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520051768
【發(fā)明人】蘇詠梅, 趙方, 潘有成, 朱海云, 王徽, 祁澤剛, 牛樂(lè)樂(lè)
【申請(qǐng)人】鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年1月26日