[实用新型]一种多功能大功率电子负载器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多功能大功率电子负载器，用于各种电力、电子设备行业，属于电子产品领域。

背景技术

随着电力电子技术与工业技术的发展，各种电子电力装置广泛地应用于电力、冶金、钢铁、化工系统及高校教学演示平台等领域，如变频器、有源电力滤波装置、UPS装置、蓄电池充电器等，这些设备在研发与生产过程中都需要配置相应负载，以支持实验平台或者生产老化平台。

传统设备所选用的负载均为实际负载或者与实际负载特性较为接近的负载。如变频器一般选择电机，有源电力滤波装置选择三相不控整流桥谐波源，UPS装置选择电阻箱，蓄电池充电器选择电阻箱或者可控硅控制回馈型电子负载。但这些负载大多为耗能型负载，因为能耗直接与被研制对象实验容量相关，对于电网这个庞大的网络系统而言，能耗浪费更大。虽然目前在电网中普遍采用可控硅控制回馈性电子负载，然而可控硅控制回馈性电子负载使用时，其回馈电网电流包含很大的无功和谐波，对电网危害较大。因此，研究和开发新型的节能型的电子负载即成为一项有意义的工作。

实用新型内容

本实用新型的目的：旨在提出一种多功能大功率电子负载及其控制方法，既可模拟交流或者直流状态时的纯阻性、纯感性、纯容性以及阻容性、阻感性和任意波形电子负载，同时又具有节能、回馈电网电流功率因数为1和低谐波特点；并且使整机效率不低于90％，与所模拟的负载比较效率更高。

这种多功能大功率电子负载器，其特征在于：它由整流器、逆变器和储能电容C组成，其中整流器的三个输入端即为电子负载的三个输入端ina、inb、inc，逆变器的三个输出端即为电子负载的三个输出端outa、outb、outc，整流器和逆变器之间有一共用储能电容C相连，整个电子负载通过逆变器的三个输出端outa、outb、outc分别与系统电压的三相线连接。

所述的整流器包括整流逆变控制电路和控制电路，其中的整流逆变控制电路由逆变桥、高频滤波电路构成，其中的控制电路包括电压、电流检测电路、数字信号处理器、人机接口和驱动电路；所述的电压、电流检测电路输入端即为整流器的三个输入端ina、inb、inc，其输出端连接人机接口、并通过人机接口依序和数字信号处理器、驱动电路及组成逆变电桥的大功率开关管相连；逆变桥的正端与储能电容C的正端相连，逆变桥的负端与储能电容C的负端相连。

所述的逆变器包括整流逆变控制电路和控制电路，其中的整流逆变控制电路由逆变桥、高频滤波电路构成，其中的控制电路包括电压、电流检测电路、数字信号处理器、人机接口和驱动电路；所述的电压、电流检测电路输入端连接逆变器的三个输出端outa、outb、outc，其输出端连接人机接口、并通过人机接口依序和数字信号处理器、驱动电路及组成逆变电桥的大功率开关管相连；逆变桥的正端与储能电容C的正端相连，逆变桥的负端与储能电容C的负端相连。

所述的电压、电流检测电路包括电压互感器、电流互感器以及电压电流信号调理电路。

所述的数字信号处理以Ti数字信号处理芯片为核心构筑的数字信号处理电路，包括数字信号处理芯片TMS320F1812、AD转换芯片、电源芯片、电平转换芯片。

所述的驱动电路采用2sd315为核心构筑驱动电路。

所述的高频载波纹波滤除电路，由采用三角形联接的三组C型滤波器构成，其中的C型滤波器由电容C1～C6、电感L7～L9、电阻R1～R3构成三支结构相同的滤波支路，三支滤波支路采用三角形联接；三支滤波支路的上端分别通过电感与三相电源及逆变电路桥臂的中点联接。

附图说明

图1为本实用新型的主体系统示意图；

图2为本实用新型中整流器的结构示意图；

图3为本实用新型中逆变器的结构示意图；

图4为组成C型滤波器的高频载波纹波滤除电路图。

图中：1-整流器  2-逆变器  3-C型滤波器  4-数字信号处理器5-人机接口  6-驱动电路  7-逆变桥  9-电压、电流检测电路  10-高频滤波电路

具体实施方式

这种三相多功能大功率电子负载器，由整流器1、逆变器2和储能电容C及控制电路组成。其特征在于：设有三个电子负载输入端ina、inb、inc的整流器1和接入电网电压u、v、w上的三个电子负载输出端outa、outb、outc相接的逆变器2分别接入储能电容C的两端；整流器通过整流逆变控制电路与逆变器连接，储能电容C的两端分别通过载波纹波滤除电路与整流器和逆变器连接。