電子負(fù)載是一種可以模擬真實環(huán)境中電氣負(fù)載特性的新型電力電子系統(tǒng),對電源類設(shè)備的設(shè)計和開發(fā)具有重要的作用。國內(nèi)外對低壓大電流電子負(fù)載的研究重點主要分為兩方面,輸入級電流模擬電路結(jié)構(gòu)與策略以及輸出級能量處理電路結(jié)構(gòu)與策略,大部分學(xué)者只注重其中一方面,很少有研究能夠同時兼顧輸入級大電流模擬以及輸出級低壓電能的回饋,針對以上不足,本文提出了輸入交錯并聯(lián)與輸出分組串聯(lián)的直流電子負(fù)載技術(shù)。首先,在負(fù)載側(cè),直流電子負(fù)載系統(tǒng)的前級由多個電流模擬單元組成,每個單元都基于升壓變換器與降壓變換器組合的結(jié)構(gòu),采用PI控制器作為負(fù)載電流跟蹤控制策略,利用降壓變換器良好的關(guān)斷特性,不僅能進(jìn)行連續(xù)型動、穩(wěn)態(tài)負(fù)載電流的精確模擬,也能進(jìn)行沖擊型負(fù)載電流的模擬。交錯并聯(lián)技術(shù)致力于實現(xiàn)大的負(fù)載電流的精確模擬、冗余熱備份以及動態(tài)電流的跟蹤,可以同時保證模擬的精確性與快速性。選擇并聯(lián)輸入并聯(lián)輸出的組合形式,結(jié)合并聯(lián)冗余技術(shù),通過電流閉環(huán)控制實現(xiàn)電流均衡,實現(xiàn)大電流電源的測試,擴(kuò)大電源測試的功率范圍,靈活性強(qiáng),同時增加系統(tǒng)的冗余性與可靠性,降低開關(guān)頻率,減小電感體積。其次,針對低電壓輸入的通訊電源測試過程電能的回饋問題,本文提出三相分組串聯(lián)技術(shù),將各個模塊的輸出電壓串聯(lián)起來,實現(xiàn)電能回饋,無需復(fù)雜的電池串聯(lián)均壓技術(shù)與高升壓比變換器,便可以實現(xiàn)低電壓大電流通訊電源的加載,提高能量利用率,并通過多電平逆變形式將能量回饋給電網(wǎng)。此電路可用低電壓低頻率的器件實現(xiàn)高壓高頻率效果,逆變電平數(shù)多,電壓諧波含量小,開關(guān)損耗小�？梢詫崿F(xiàn)各個電流模擬單元獨立控制,并通過載波移相技術(shù)實現(xiàn)多模塊分組串聯(lián)的電能回饋,并通過仿真實驗驗證了此設(shè)計的可行性。最后介紹了交錯并聯(lián)型直流電子負(fù)載的硬件電路設(shè)計,各元器件選型以及不同功能的軟件設(shè)計流程,并搭建了直流電子負(fù)載系統(tǒng)的模擬實驗平臺,分析了實驗波形與實驗數(shù)據(jù),驗證了本系統(tǒng)方案的可行性。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM46
【部分圖文】：

圖 2-2 并聯(lián)冗余結(jié)構(gòu)示意圖組合系統(tǒng)的總輸入電流，AI 表示組合系壓； 和 分別表示第 j(j=1,2…,n)分別表示第 j(j=1,2…,n)個變換器的輸入子模塊經(jīng)過變壓器隔離后的輸出電壓。假設(shè)此系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)，并且 和1 1 1 1 1 1 1 12 2 2 2 2 2 2 2===o o o in in ino o o in in inon on on inn n inn inn nV I P P V IV I P P V IV I P P V I j(j=1,2…,n)個子模塊的輸入功率， 表示第 j(j=1,2…,n)個子模塊的轉(zhuǎn)換入電流，輸入側(cè)采用均流控制，因此in jIo jIojPjK

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文功電流給定值，結(jié)合電壓前饋控制可得：* ** *0 -0d d d d d d dIpq q qq q q qv u Li i i i iKK dtv u L ii i Ti i 其中pK 與IK 分別為閉環(huán)控制時電流環(huán) PI 控制器比例與積分參數(shù)。輸出分組串聯(lián)饋能控制框圖如圖 3-4 所示

學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文，通過開關(guān)管控制電容電壓的穩(wěn)定，消及利用 Buck 電路的良好關(guān)斷特性，其-11 可知交錯并聯(lián)技術(shù)是可行的，三模塊電流大小有一定的差別，但相對于模擬在 21A 上下波動，均流效果良好，單個0.4A，紋波系數(shù)為 1.9%，因此單個電流術(shù)指標(biāo)小于 0.5%的要求。
【參考文獻(xiàn)】

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1 楊彥杰;畢華坤;王崇;;準(zhǔn)Z源光伏并網(wǎng)逆變器新型PWM調(diào)制策略[J];電力電子技術(shù);2015年12期

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本文編號：2850059