本文選題：能耗型電子負(fù)載 + 能饋型電子負(fù)載�。� 參考：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：隨著現(xiàn)代電源產(chǎn)品功率等級(jí)變高及功能多樣化的發(fā)展趨勢(shì)，可應(yīng)用的電子負(fù)載類型也朝著多樣化方向快速發(fā)展。能耗型電子負(fù)載應(yīng)用廣泛，但受到功率等級(jí)的限制；能饋型電子負(fù)載效率高，但不適用于輸入電壓變化范圍寬以及動(dòng)態(tài)需求較高的場(chǎng)合。本課題針對(duì)能耗與能饋型電子負(fù)載的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了能饋型負(fù)載結(jié)構(gòu)和能耗型負(fù)載結(jié)構(gòu)相結(jié)合的新型負(fù)載構(gòu)架，提高了電子負(fù)載的可測(cè)輸入電壓范圍和動(dòng)態(tài)性能，同時(shí)將測(cè)試過程的電能存儲(chǔ)并回饋電網(wǎng)，提高了負(fù)載效率。 論文根據(jù)課題指標(biāo)要求選用IGBT恒流負(fù)載作為能耗單元實(shí)現(xiàn)方案。對(duì)大功率IGBT恒流負(fù)載的驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)，建立了驅(qū)動(dòng)電路小信號(hào)模型，為不同IGBT型號(hào)的補(bǔ)償參數(shù)的選取提供了理論依據(jù)。對(duì)所設(shè)計(jì)的恒流驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行了原理性仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證設(shè)計(jì)思路的合理性和可行性。 并根據(jù)課題指標(biāo)要求對(duì)能饋型恒流負(fù)載的負(fù)載模擬單元進(jìn)行了研究，選取帶有源鉗位的反激正激變換器可實(shí)現(xiàn)輸入電壓30V~100V范圍到400V的升壓能力，處理的功率等級(jí)較高，電路結(jié)構(gòu)具有輸入電流紋波抵消的作用，，提高其負(fù)載模擬精度。文中設(shè)計(jì)了變換器的主拓?fù)鋮?shù)和閉環(huán)補(bǔ)償參數(shù)，并對(duì)所設(shè)計(jì)的參數(shù)進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，仿真和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證實(shí)了設(shè)計(jì)的合理性和可行性。對(duì)于能量回饋的方式采用蓄電池組作為能量緩沖單元，再由逆變器將能量回饋電網(wǎng)，該能量流動(dòng)的方式可實(shí)現(xiàn)離線式并網(wǎng)，簡(jiǎn)單方便。 論文設(shè)計(jì)了能饋-能耗協(xié)調(diào)電路，該協(xié)調(diào)電路可實(shí)現(xiàn)低壓場(chǎng)合能耗單元投入常態(tài)工作，高壓場(chǎng)合能饋單元自動(dòng)投入常態(tài)工作的，且能耗單元工作于能饋單元的啟動(dòng)和變流階段的功能，提高了能饋單元的動(dòng)態(tài)性能。同時(shí)為了提高IGBT能耗恒流負(fù)載的動(dòng)態(tài)性能，本文提出了幾種優(yōu)化方案：采用多路并聯(lián)的方式，在負(fù)載器件IGBT的發(fā)射極串接感性元件的方式，以及設(shè)計(jì)加速協(xié)調(diào)MOSFET恒流支路的方式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了所設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)電路和優(yōu)化方案的可行性和實(shí)用性。
[Abstract]:With the development trend of higher power level and diversified functions of modern power supply products, the applicable electronic load types are also developing rapidly in the direction of diversification. The energy-consumption electronic load is widely used, but limited by the power level. The energy-fed electronic load has high efficiency, but it is not suitable for the situation of wide range of input voltage and high dynamic demand. Aiming at the advantages and disadvantages of energy consumption and energy fed electronic load, a new type of load framework is proposed, which combines the energy fed load structure and the energy consumption load structure, and improves the measurable input voltage range and dynamic performance of the electronic load. At the same time, the electric energy of the test process is stored and fed back to the power grid, which improves the load efficiency. According to the requirements of the project, the IGBT constant current load is selected as the implementation scheme of energy consumption unit. The driving circuit of high power IGBT constant current load is designed, and the small signal model of driving circuit is established, which provides a theoretical basis for the selection of compensation parameters of different IGBT models. The design of the constant current drive circuit is simulated and verified in principle and experiment. The simulation and experimental results verify the rationality and feasibility of the design idea. According to the requirements of the project, the load analog unit with constant current load is studied. The flyback converter with source clamp can realize the boost capacity of the input voltage from 30V~100V to 400V, and the power level is higher. The circuit structure has the function of input current ripple cancellation and improves the precision of load simulation. The main topology parameters and closed-loop compensation parameters of the converter are designed, and the designed parameters are simulated and verified by experiments. The results of simulation and experiment verify the rationality and feasibility of the design. For the energy feedback mode, the battery is used as the energy buffer unit, and the energy is fed back to the power grid by the inverter. The energy flow mode can realize off-line grid-connection, which is simple and convenient. In this paper, the energy feed-energy coordination circuit is designed, which can realize the low voltage energy consumption unit in the normal operation and the high voltage situation energy feed unit in the normal operation automatically. The energy consumption unit works in the start-up and variable current stages of the energy feed unit, which improves the dynamic performance of the energy feed unit. At the same time, in order to improve the dynamic performance of the IGBT energy consumption constant current load, this paper proposes several optimization schemes: the mode of serial connection of inductive elements in the emitter of the load device IGBT by using the method of multiple parallel connection. And the design of accelerating coordination of the MOSFET constant current branch way. The experimental results confirm the feasibility and practicability of the designed coordination circuit and optimization scheme.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM46

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本文編號(hào)：1980568