能量回馈型电子负载的原理介绍.
能量回馈型电子负载的原理介绍
党三磊，丘东元，张波
（华南理工大学电力学院广州510640）
Study on the Theory of Energy Recycling Electronic Load
DANG Sanlei, QIU Dongyuan
(Electric Power College, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)
摘要：能量回馈型电子负载是一种用于各种电源出厂试验的能够模拟实际电阻负载特性的新型电力电子装置。它能够实现对所模拟电阻值的无级调节，并能够实现电能的再生利用，具有节能、体积小、重量轻、节省安装空间、试验性能优良等优点。本文简要描述了交直流电子负载的结构、原理和控制方式，并对主要影响系统性能的PWM整流器的工作原理和控制方法进行了重点分析。
关键字：电子负载，能量回馈，PWM整流器ABSTRACT:The energy recycling electronic load is a new type power electronics instrument that can run with the same function as resistors in the all kinds of power source burn-in test. It can be regarded as a resistor whose value can change smoothly. The device saves energy by feeding burn-in test power back to the utility system. It is lighter, smaller and has a better performance in the test than the normal electronic load. This paper describes the structure, principle and control strategy of AC and DC energy recycling electronic load briefly. The principle and control strategy of the PWM rectifier are studied in-depth.
KEYWORDS: electronic load, energy recycling, PWM rectifier
1引言
电子负载是指能模拟真实负载某些特性的电子设备，它不仅可模拟不同数值的电阻、电感、电容及它们的组合，而且可模拟非线性负载的某些特性。电子负载具有调节方便、通用性强、精度高、稳定性好等优点，是电源试验测试用负载的发展方向。电子负载作为电源测试的重要手段，随着电源测试集成化、一体化的发展趋势，其重要性越发明显。
能量回馈型电子负载既能模拟各种负载特性，又能将电能无污染的回馈电网，是当前电子负载发展的必然趋势。与普通电阻负载相比，它的工作方式是利用电力电子变换技术在完成测试功率实验的前提下，将被测电源的输出能量循环再生利用，既节约了能源又不产生大量的热量，避免了试验场所环境温度升高的问题。该电子负载未将试验功率转变为热能，因此不必使用体积庞大的电阻箱及冷却设备，节约了安装空间。由于采用的是能量回馈的方式，因此试验场所不必配备较大的电源容量，降低了供电容量的成本[1]。
本文分别介绍了交直流电子负载的结构，工作原理和相应的控制方式，并重点分析了PWM整流器的工作原理和不同控制方式的优缺点。
2能量回馈型交流电子负载
图1给出了单相能量回馈型交流电子负载系统结构图，采用具有中间直流环节的AC/DC/AC双级变换结构，分开控制电子负载的输入电流i u、输出电流i r，并且能使输入和输出工作在不同的频率满足某些特殊电源测试需要。AC/DC整流单元与DC/AC逆变单元均采用电压型PWM整流器，前级整流单元控制被测电源的输出电流i u，模拟被测电源需要的负载特性；后级整流单元控制直流侧电压V dc和并网电流i r。控制上前后级是解耦的，可以分开进行分析和设计[2]。
前级整流器的功率因数在-1至1间可调，后级逆变器功率因数一般为-1，被测电源输出的电能（除去开关损耗）经逆变回馈电网。 2.1 负载特性模拟功能的实现
图2给出了负载特性模拟控制系统图，其中P ref 、V u 和i u 分别指模拟负载的功率、被测电源输出电压和被测电源输出电流，i uref 和i uf 分别指被测电源输出电流控制目标值和被测电源输出电流反馈值。前级PWM 整流的主要目的是模拟阻感负载特性，并把能量从被测电源传递给能量回馈单元。对于前级整流单元而言，后级整流单元相当于直流电压源，只有一个控制量i u ，对i u 进行闭环控制。电子负载作为被测电源的负载，要能模拟RL 负载特性，因而图中移相电路是必需的[3]。P ref 经过移相后与V u 通过乘法器产生模拟负载输入电流（即被测电源输出电流）控制目标值i uref ，i uref 再与反馈电流i uf 比较生成电流误差值，误差值经过电流调节器和PWM 发生器形成相应的PWM 脉冲使开关管开通或关断，达到i u 对i uref 快速跟踪，这样就实现了负载特性的模拟功能。
2.2 能量回馈功能的实现
图3给出了能量回馈系统控制系统图。后级整流单元控制直流侧电压V dc 和并网电流i r ，使并网电流正弦化和并保持功率因数为-1是后级控制的
主要目标。如控制系统框图所示，V ref 为直流母线给定电压，V dc 为直流母线电压，i r 为并网电流，V s 为与电网电压同相的单位正弦信号。根据对直流母线电压误差的比例积分调节，控制系统自动选取能量流动方向，PI 调节器的输出与V s 相乘生成的正弦信号作为并网电流的控制目标值，电流目标值与反馈值的电流误差经过电流调节器调节后生成信号波与载波比较产生驱动信号。只要选择合适的控制系统参数，可维持母线电压恒定的同时能量自动选取流动方向做到了能量平衡，网侧电流可为与电网同相或反相的正弦波形且THD 很小[2]。反馈电流和电压通过高频噪声滤波和凹槽滤波器可以进一步减少谐波含量[4]，改善电子负载的性能。
2.3 电压型PWM 整流器
交流电子负载中的负载特性模拟和能量回馈两个功能的实现都依赖于电压型PWM 整流器，因而选择合适的PWM 整流器拓扑结构和相应有效的控制方式决定了电子负载的性能。
PWM 整流器是应用脉宽调制技术（PWM ）发展起来的一种新型电源变流器，既可以将电网输入的交流整流为输出的直流，也可方便地将直流逆变为交流，回馈到电网中去，因而PWM 整流器也被称为脉冲变流器或四象限变流器。目前，应用最为广泛的是电压型桥式变流器，三相电压型PWM 整流器即是其中的一种，交流电子负载的负载特性模拟单元与能量回馈单元，直流电子负载的逆变部分都采用这种整流器。对于此类电压型桥式电路的分析，应当从其基本的组成单元半桥单元入手。
由三相电压型PWM 整流器三相电压的对称性可以知道，直流侧中点电位与电网中线等电位。以此电位为参考地电位，理想情况下三相电压型PWM 整流器半桥单元的理想拓扑结构如图4所示。若以正弦脉宽调制规律控制开关S1、S2，可在A 点得到基波为正弦波的脉宽调制波U s ，其基波幅值：
2/d S U U α= (1)
图1交流电子负载系统 Fig.1 AC electronic load system
V S
整流单元
逆变单元
图2 负载特性模拟控制系统
Fig.2 Control system of load characteristic simulation
unit
图3 能量回馈控制系统
Fig.3 Control system of energy feedback unit
α为调制比，相位和频率都可以控制。如果控制S U 的频率与网压频率相同，则可以得到如下电压矢量关系式：
s U L I j U N
N +=ω (2) 对应的电压矢量图如图4所示。图中可以看出，调节S U 的幅值和相角可使N
I 在四个象限内随意变化。图中给出S
U 和'S
U 两种情况，相应得到的N
I
和'N
I 各在II 、IV 象限，对应于整流和逆变两种状
态。对于电子负载能量回馈环节来说，三相电压型脉冲整流器应工作在有源逆变的状态，且其功率因数应为-1.0，以保证不对电网造成污染，而对交流电子负载的负载特性模拟环节，相电压型脉冲整流器应工作在有整流状态，且其功率因数应为-1.0至
控制能量回馈的关键是矢量图中的N I ，或者通
过对S
U 的控制以完成对N
I 的控制，或者直接对N
I
进行控制，完成对交流侧电流、功率因数的控制，从而实现各种功能：整流器，逆变器，功率因数补偿器，谐波补偿器等等。
PWM 整流器的电流控制既包含幅度控制，又包含相位控制，这些年来，已经出现了不少有关的交流侧电流控制的方法，相位幅度控制（PAC ）是一种应用较多的方法。该方法基于输入回路的稳态相量关系，根据稳态电流向量的给定、PWM 基波电压向量的幅度与相位，分别予以闭环控制，进而通过SPWM 电压控制实现对输入电流的控制。这种控制方法存在几个方面的缺陷，一是对PWM 电压向量的幅度与相位以两个闭环分别控制，加之通常出于系统稳定性的考虑，两个闭环的响应速度差别较大，幅度与相位瞬态响应速度不同步，难以保证系统具有良好的动态特性；二是从稳态相量关系出发进行电流控制，其前提条件是交流电压源不发生畸变，而实际上由于电网内阻抗的存在，负载的变化及各种非线性负载等扰动尤其是在瞬态过程中，电源波形的畸变会直接影响着系统控制的效果；三是在用于有源无功补偿的情况下，由于脉冲整流器交流侧
电流源非正弦，相量关系及SPWM 将不再适用。此外有些基于三相坐标变换的电流控制方法，往往由于其坐标变换给系统控制带来一定的复杂性。
从这点来讲，采用电流控制PWM 技术可以使上述问题得到比较圆满的解决。诸如电流滞环控制，和PI 电流控制等方法，在电网电压畸变、电流给定波形非正弦的情况下，可以通过开关控制使网侧电流基本上跟踪参考电流的变化。
滞环电流控制的突出特点之一是控制简单，用模拟器件很容易实现。另外，当功率器件的开关频率很高时，响应非常快，并且对负载及电路参数的变化很不敏感，不过模拟器件用于系统核心的电流及PWM 控制与目前的全数字化趋势很不协调。此外，这种方法的滞环宽度固定，而开关频率不固定，高低悬殊，有时会出现很窄的脉冲和很大的电流尖峰。因此，采用各种改进方法是必要的。
PI 电流控制方法将反馈电流与给定信号相比较，经PI 调节器输出与载频三角波比较产生PWM 开关信号谐波成分远比三角波频率低。一种改进的方法是把PI 调节器置于d-q 坐标系，这样所需调节的电流为直流量，调节器的输出经旋转坐标变换，转换成为三相正弦信号，再与三角波比较输出PWM 信号，但这种方法增加了系统实时运算处理的复杂性，普通的微处理器难以胜任[6]。
小惯性电流跟踪（SICT ）控制是近年来兴起的一种特别适合于脉冲整流器的电流控制方法，它集滞环电流控制的简单、快速性和PAC 、PI 电流控制方法的开关频率固定特点于一身，不过需要以性能优良PWM 调制器作保证。
以上几种电流控制方式各有特点，但由于滞环电流控制简单，易实现，比较多的研究中采用这种方式，同时通过采用限制最高开关频率的方法来避免了由于频率过高产生的电流尖峰的出现。本文中所有的PWM 整流器均采用这种控制方法，下面主要分析滞环电流控制的原理。
工作时，将正弦电流参考波形与线电流的实际波形进行滞环比较，比较结果决定逆变器桥臂上下开关元件的导通和关断，如图5所示。其基本原理可以简述如下：设置滞环比较器的环宽为Δi ，Δi 对应着设定的最大电流偏差，当实际相电流i a 比参考
图5 滞环电流控制原理
Fig.5 Principle of hysteresis current control
i
电流i a *高Δi 时，滞环比较器的输出使对应的逆变器桥臂上开关器件截止，下开关器件导通，迫使电流下降；当实际电流降到比参考电流低Δi 时，滞环比较器 的输出使相应逆变桥臂上开关器件导通，下开关器件关断。如此上下两开关反复通断，迫使实际电流在一个允许的偏差范围内跟踪参考电流[1]。
3 能量回馈型直流电子负载
图6给出了能量回馈型直流电子负载的一般系统结构。由于待测直流电源一般输出为低压直流电，不能直接逆变后并入电网，一般有如图所示的两种实现方案[7]：1）直流电通过DC/DC 变换后得到高压直流电，再逆变为交流，如图6(a)所示；2）直流电直接逆变为交流电,然后通过变压器实现电能的再生利用,如图6(b)所示。由于第二种方案采用的工频变压器体积大，质量大，变比大，输入电流
大，不易安装，而且低压大电流逆变电路难以实现，所以一般采用第一种方案。
直流电源要求电子负载能够实现电流的无级调节，以满足被试电源对不同电流值的试验需要，通过控制保持低压直流侧电流恒定，可以看作电流源，交流侧直接并网，当电网电压不变时，交流侧可以看作恒压源，交流电流随着直流电压的波动而波动，以实现整个系统能量的平衡。其中DC/DC 部分要完成将低压电能变为可供逆变器相电网输入能量的高压，这部分输入端低压大电流，输出高压小电流，输入设计难度较大。逆变部分要实现核心任务，模拟实际电阻负载，调节输出电流大小，并且要求无污染的并网。
在模拟阻感负载时，直流侧电压U d 恒定，电网电压在一定范围内恒定，通讯电源输出电流的大小直接正比于系统所模拟的功率的大小，即正比于
交流侧电流的大小，电流的设定值若按式(3)的给定进行控制，则成功地控制了通讯电源输出电流的大小，即成功地模拟了R 、L 性质的负载，此时通过对R 、L 值的设定即可实现对模拟功率的设定。同样更为简单的情况下，模拟纯电阻负载时，电流设定值按式(4)的给定取值即可[8]。
)1(L Rt
d e R
U
i -+= (3)
R
U i d
=
(4) 3.1 DC/DC 直流变换环节
直直变换器（DC/DC ）部分需要将低压输入直流升压为650V 左右的高压直流以使得产生足够的高压，提供给脉冲整流器的直流侧以供逆变之用，并实现负载特性模拟[6]。
电路拓扑一般选用目前国内外直直变换电路中最常用的电路拓扑形式之一---全桥变换电路，也是中大功率应用场合更是首选拓扑。这主要是考虑它具有功率开关器件电压、电流额定值较小，功率变压器利用率较高等明显优点。
根据控制方式中反馈的电压和电流的不同，有电压控制型PWM 和电流控制型PWM 。电压控制型PWM 把反馈电压值和进行给定电压值比较，根据误差值来增大或者减小占空比，使输出电压和给定电压一致。而电流控制型PWM 控制系统分为峰值电流型和平均电流型两种，他们检测并反馈的分别是一个导通周期（T on ）内电流变化的峰值和平均值，工作原理即把反馈值和给定值作比较，根据比较结果来确定开关管的通断。和电压控制型比较，电流型控制具有动态响应快，易于实现限流和过流保护，允许的输入电压交流纹波大，多套系统并联运行时均流效果好，够有效的抑制逆变变压器单向偏磁所引起的饱和问题等优点，但是输出电压纹波较大。
直流电子负载中负载特性模拟功能由前级DC/DC 变换部分实现，其中主要控制的就是电源的输出电流（即DC/DC 变换的输入电流），因而采用电流控制型PWM 更合适，更容易实现。虽然电流控制型PWM 输出电压纹波较大，但是电子负载中的直流母线电压可以由后级PWM 整流电路控制，可以维持在一个恒定值。
一般全桥DC/DC 变换器常采用PWM 技术同时开通或关断斜对角的一对开关管，使其工作在硬开关方式。这种工作方式随着工作频率的上升，开关损耗成正比上升，使系统效率下降，开关过程中产生的di/dt 和du/dt
引起强烈的电磁干扰噪声，
图6 直流电子负载结构
Fig.6 DC electronic load configuration
Ldi/dt 还会导致器件过压。为了避免这种情况的产生，对开关管常采用软开关技术，常见的软开关技术有串联负载串联谐振，串联负载并联谐振，准谐振和多谐振荡器等，其中串联负载串联谐振方式应用较广，并有成熟的经验。在文献[9]中DC/DC 采用的全桥软开关变换电路通过在压器副边并联储能电容C 的方法来实现原电流的复位，即ZCS ，在功率管两端并联谐振容实现原边电压为零，即 ZVS ，据试验表明性能较好。 3.2 DC/AC 逆变环节
交直流电子负载这个环节的功能一样，可以采用相同的能量回馈方案，即电流控制方式的电压PWM 整流器。
3.3 直流电子负载控制原理
前面讨论了直直变换器和逆变部分原理，在整个电子负载系统中，需要将两部分与被测电源有机地结合在一起，下面对一种系统控制方案作以论述。
控制方案为：通过对低压直流输入电流的设定，来控制DC/DC 给定电流的大小，采用闭环调节实现对被测电源的考核电流快速跟踪。通过对输出交流电流的调节，实现高压侧直流电压的恒压控制，并使PWM 整流器功率因数保持为-1实现能量回馈[8]。
系统控制方框图如图7所示：
图中有两个闭环控制回路，对被测电源输出电
流进行电流闭环控制和对直直变换器输出高压进行电压闭环控制。
1、电流控制环
给定电流
I REF 为给定电流，由电子负载用户设定所需要模拟的电阻的大小，从而给定电流的幅值，反馈电流为通过磁平衡式电流传感器反馈的电流信号，两者作差，结果通过PI 调解器的运算得到直直变换器的峰值电流给定信号I d ，以提供给电流模式控制电压型全桥变化器工作的需要。工作原理可以描述为：当直流电流给定值大于实际电流值
时，作差的结果为Δi ，通过PI 调节得到累加值，使得I d 变大，从而增大直直变换器输入电流的峰值，即相当于直直变换器的输出电流平均值变大；反之，直流电流给定值小于实际电流时，则减小I d ，即减小直至变换器的输入电流，从而达到恒流的目的。
2、电压控制环
恒压控制环是系统的负载量调节部分，通过调节负载电流的大小，来恒定直流侧的电压，直流电压的恒定也表示了在高压直流侧流入的功率和流出的电功率相等，相当于通过调节负载电流间接地调节了开关电源输出电流的大小。
其工作原理为：V REF （定值）为直流电压给定，实际电压通过磁平衡式电压传感器采样，两者的差值通过PI 调解器调整，结果作为负载交流电流的幅值设定，当直流电压大于给定时，说明流入直流侧的功率大于流出的功率，DC/DC 对高压侧支撑电容充电，那么增大负载电流幅值，即增大流出直流侧的功率，使支撑电容放电，直流侧电压下降；反之，减小负载电流值，使直流侧电压上升，以保持电压恒定和系统的稳定。
两个闭环的控制，实现了负载模拟原理，只要设定负载电流值I REF ，电子负载系统即可自动模拟电阻负载功能。
4 结束语
本文简要描述和分析了相关文献中能量回馈型交直流电子负载常采用的拓扑结构和控制方式，可以看出能量回馈型交直流电子负载一般由负载特性模拟单元和能量回馈单元两部分组成。其中前级控制一般较为简单，较易实现，而后级既要实现能量的回馈，还要尽量减少并网电流中的谐波含量，控制较为复杂，是电子负载的核心关键部分。选择一种先进PWM 整流控制方式可以极大地改善电子负载的各种性能指标。理论上PWM 整流器完全可以在实现模拟负载特性和进行能量回馈的基础上，对系统的功率因数及谐波进行一定的补偿，可使整个电源测试系统更加完善。 参考文献
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M97可编程直流电子负载说明书
M97系列可编程直流电子负载 用户使用手册 适用型号M9710/M9711/M9712/M9712B/M9712C 版本号：V1.1 南京美尔诺电子有限公司版权所有
目录 第一章 简介 (1) 第二章 技术规格 (2) 2.1主要技术规格 (2) 2.2电子负载尺寸图 (4) 第三章 快速入门 (5) 3.1开机自检 (5) 3.2如果负载不能启动 (5) 3.3前面板和后面板介绍 (6) 3.4键盘说明 (6) 3.5菜单操作 (7) 第四章 面板操作 (10) 4.1基本操作模式 (10) 4.1.1定电流操作模式（CC） (10) 4.1.1.1标准定电流模式 (10) 4.1.1.2加载卸载定电流模式 (10) 4.1.1.3软启动定电流模式 (11) 4.1.1.4定电流转定电压模式 (12) 4.1.2定电阻操作模式（CR） (12) 4.1.2.1 标准定电阻模式 (12) 4.1.2.2 加载卸载定电阻模式 (13) 4.1.2.3定电阻转定电压模式 (13) 4.1.3定电压操作模式（CV） (13) 4.1.3.1标准定电压模式 (14) 4.1.3.2加载卸载定电压模式 (14) 4.1.3.3软启动定电压模式 (14) 4.1.4定功率操作模式（CW） (15) 4.1.4.1标准定功率模式 (15) 4.1.4.2加载卸载定功率模式 (15) 4.2动态测试操作 (15) 4.2.1连续模式（CONTINUOUS ） (16) 4.2.2脉冲模式（PULSE） (16) 4.2.3触发模式（TRIGGER） (16) 4.2.4 动态测试参数设置 (16) 4.2.5波形控制 (17) 4.2.5.1方波 (17) 4.2.5.2三角波 (17) 4.2.5.3梯形波 (17) 4.2.6 触发控制 (17) 4.2.7 LIST功能 (17) 4.2.7.1.编辑LIST列表 (17) 4.2.7.2执行LIST功能 (18)
便携式电池组充放电仪工作原理以及如何选择
充放电测试仪，是动力锂电池最常用的测试设备。新电池需要做配组，进行一致性筛选；电池包设计定型过程中，多个环节的测试需要进行充放电；考察电池包性能，进行工况测试需要充放电测试仪的辅助；旧电池，充放电测试健康状况；一些认证、抽查和应甲方要求进行的测试，都需要进行充放电。 1 锂电池主要参数 充放电测试设备，需要能够在充放电过程中，实时监测电池单体、模块和电池包的相关参数，这些参数包括如下内容。 容量，电池从满电状态放电至放电截止条件，总共放出来的电量，单位Ah。容量受到放电电流、环境温度等的影响比较大，因此，提起容量，必得说什么温度和什么放电电流下的容量。 荷电状态（SOC），电池当前电量与总体可用容量的比值，用百分数表示。 放电深度（DOD），电池从满电开始截止到当前，已经放出的电量与总体可用容量的比值，也用百分号表示，与SOC的关系是DOD=1-SOC； 开路电压（VOC），断开外部电路测量得到的电池两极间电压，数值上等于电池的电动势； 工作电压，接通外部回路以后，测量电池两极之间的电压，数值上等于电池电势减去电池内阻占压（以放电过程为例）； 充电截止电压，电池管理系统设置的充电过程能够达到的最高电压，到达这
个电压以后，电池管理系统要求充电过程结束。充电截止电压一般略低于电池允许的最高开路电压； 放电截止电压，放电过程允许的电池的最低电压，当放电过程触及这个数值超过一定延时时间，电池管理系统要求断开放电回路。 内阻，电池自身电化学反应的固有特性，以回路阻抗的形式表现在充放电过程中。主要由两部分构成，欧姆内阻和极化内阻。在充放电曲线上，电流加载瞬间，电池端电压的瞬间跌落是欧姆内阻带来的影响；充电截止，电流消失到端电压平稳一段时间内电压的回升则是极化电阻的影响力的体现。 2 一般充放电测试仪的功能有哪些？ 1）具有恒流恒压充放电功能，可以实现自动寿命循环，自动进行标准工况或者人为设定工况的测试；循环测试，可是实现循环的嵌套； 2）具有记录实时电流、电压、温度、荷电量等相关测试数据和故障数据的功能； 3）可以设置不同充放电终止条件，总电压、单体电压、电池荷电状态等； 4）安全监控功能，处理对过流、过压、过温、欠压、欠流、短路、掉电保
DZF系列节能回馈型电子负载
DZF系列节能回馈型电子负载-------------------------------------------------------------------------------- 一、概述: 各类AC/DC,DC/DC电源装置(通信/电力用高频开关电源模块,各种工业用大中型整流器)/UPS电源/变频电源等的老化和测试;各种容量的蓄电池组（包括潜艇用高压大容量蓄电池组）的放电测试;各种直流发电机组/柴油发电机组/变频机组等的试验;各种电工产品(例如漏电爱护器等) 的老化和试验都需要一个负载消耗能量,通常使用的是电阻负载和能耗型电子负载,大量的能量都以发热的方式被消耗,这不但极大的白费了能源,而且给环境和操作带来了极大的苦恼和困难. DZF系列节能型(能量回馈型)电子负载采纳最先进的电能回馈逆变技术和进口模块设计制造,它能够高效率(80%以上)的将直流电能逆变后返回电网进行再利用,从而节约大量的电能,而且由于DZF电子负载效率高,本身发热消耗专门少,没有电阻负载和能耗型电子负载的无法幸免的大量发热咨询题,从而不但完全能够省去通风散热装置的投资,而且大大改善生产环境. DZF系列节能型(能量回馈型)电子负载采纳最先进的大规模芯片技术,全数字化设计,不但可靠性极好,而且功能强大,调剂使用极其方便,各种诊断爱护功能齐全,从而保证了装置的安全可靠运行. DZF系列节能型(能量回馈型)电子负载具有恒流/恒压/恒内阻/恒功率工作模式,以满足各种老化和试验对象的需要. DZF系列节能型(能量回馈型)电子负载既能够作为电子负载使用(放电),又能够作为直流电源使用(充电),一机两用。如既能够作为放电机使用，又能够作为充电机使用. DZF系列节能型(能量回馈型)电子负载具有自动程序操纵功能,我们能够按照需要设定各种放电(或充电)程式,装置将自动按设定完成整个工作过程. DZF系列节能型(能量回馈型)电子负载具有短路试验功能.
电子负载原理
直流电子负载设计基础 电子负载基本工作原理： 1.恒压模式 2.恒流模式 3.恒阻模式 4.恒功率模式 恒流 图中R1为限流电阻，R1上的电压被限制约0.7V，所以改变R1的阻值就可以改变恒流值，在上图中 我们知道，在串联电路中，各点电流相同，电路要恒流工作，只要在串联回路里控制流过一个元 件的电流就可以达到我们所控制的恒流输出。 上图是一个简易的恒流电路，通常用在一些功率较小及要求不高的场合里应用，那么在一些应用 中这种电路就无能为力了，如：在输入电压为1V输入电流为30A，那么对于这样的要求这样的电 根本无法保证工作。这样的电路调节输出电流也不是很方便。
这个图是一个最常用的恒流电路，这样的电路更容易获得稳定及精确的电流值，R3为取样电阻,VREF是给定信 号，电路工作原理是：当给定一个信号时VREF，如果R3上的电压小于VREF，也就是OP07的-IN小于+IN，OP07加输出大，使MOS加大导通使R3的电流加大。如果R3上的电压大于VREF时，-IN大于+IN，OP07减小输出，也就降了R3上的电流，这样电路最终维持在恒定的给值上，也就实现了恒流工作。 如给定VREF为10mV，R3为0.01欧时电路恒流为1A，改变VREF可改变恒流值，VREF可用电位器调节输入或用DAC 芯片由MCU控制输入，采用电位器可手动调节输出电流。如采用DAC输入可实现数控恒流电子负载。 电路仿真验证
在上图中我们给定了Vin为4V-12V变化的电压信号，VREF给定50mV 的电压信号，在仿真结果中输入电流一真保持在5A，电路实现了恒流 作用。 恒压电路 一个简易的恒压电路，用一个稳压二极管就可以了。 这是一个很简易的图，输入电压被限制在10V，恒压电路在用于测试充 电器时是很有用的， 我们可以慢慢调节电压测试充电器的各种反应。图是10V是不可调的，请看下图可调直流 恒压电子负载电路：
HE5015A 电子负载使用说明书
程控电子负载使用说明书 使用说明书 OPERATION MANUAL MODEL :HE5015A/5031A 程控直流电子负载 HENG HE INSTRUMENT (VER1.0 @2006.10)
目录 一、概述 (1) 1.1产品概要： (1) 1.2技术指标 (2) 1.2.1主要指标 (2) 1.2.2工作环境 (3) 1.2.3工作电源a (3) 1.2.4外形尺寸 (3) 1.2.5重量 (3) 二、面板说明 (4) 2.1前面板 (4) 2.2后面板 (4) 2.3按键 (5) 2.4显示信息 (5) 三、菜单操作 (7) 3.1菜单概述 (7) 3.2菜单说明 (7) 3.3快捷菜单 (9) 3.4菜单设置 (9) 3.4.1系统配置（System Config） (9) 3.4.2负载设置（Load Setup） (11) 3.4.3电池测试设置（Battery Test Set） (13) 3.4.4动态测试设置（Tran Test Set） (14) 3.4.5列表测试设置（List Test Set） (15) 3.4.6文件保存（Save File） (17) 3.4.7文件调用（Recall File） (17) 3.4.8退出菜单（Exit） (17) 四、测试操作 (18) 4.1定电流工作模式(CC) (18) 4.2定电压工作模式(CV) (18) 4.3定功率工作模式(CP) (19) 4.4定电阻工作模式(CR) (19) 4.5电池测试模式 (19) 4.6短路测试模式 (21) 4.7动态测试模式 (21) 4.7.1 连续方式（CONT） (21) 4.7.2脉冲方式（PULS） (22) 4.7.3触发方式（TRIG） (22) 4.8列表测试模式 (22) 4.9 保护功能 (23)
DZF系列节能回馈型电子负载
ＤＺF 系列节能回馈型电子负载 ---------－-－-－--－-－-------－-----－－-－－－－－-－－－---－－---------－--－--－---------－-－－-- 一、概述: 各类AC/ＤＣ，DC／DC电源装置（通信／电力用高频开关电源模块,各种工业用大中型整流器)/ＵPS电源/变频电源等的老化和测试;各种容量的蓄电池组（包括潜艇用高压大容量蓄电池组）的放电测试;各种直流发电机组／柴油发电机组/变频机组等的试验;各种电工产品(例如漏电保护器等) 的老化和试验都需要一个负载消耗能量，通常使用的是电阻负载和能耗型电子负载,大量的能量都以发热的方式被消耗，这不但极大的浪费了能源,而且给环境和操作带来了极大的麻烦和困难. DZF系列节能型（能量回馈型)电子负载采用最先进的电能回馈逆变技术和进口模块设计制造,它能够高效率(80%以上)的将直流电能逆变后返回电网进行再利用,从而节约大量的电能,而且由于DＺF电子负载效率高,本身发热消耗很少,没有电阻负载和能耗型电子负载的无法避免的大量发热问题，从而不但完全可以省去通风散热装置的投资,而且大大改善生产环境． DＺF系列节能型（能量回馈型）电子负载采用最先进的大规模芯片技术,全数字化设计,不但可靠性极好,而且功能强大，调节使用极其方便，各种诊断保护功能齐全,从而保证了装置的安全可靠运行. ＤZF系列节能型（能量回馈型)电子负载具有恒流／恒压/恒内阻/恒功率工作模式,以满足各种老化和试验对象的需要. DZＦ系列节能型(能量回馈型)电子负载既可以作为电子负载使用(放电),又可以作为直流电源使用(充电),一机两用。如既可以作为放电机使用，又可以作为充电机使用. DＺF系列节能型(能量回馈型)电子负载具有自动程序控制功能,我们可以根据需要设定各种放电(或充电)程式,装置将自动按设定完成整个工作过程. ＤZF系列节能型(能量回馈型）电子负载具有短路试验功能. ＤＺF系列节能型（能量回馈型)电子负载使用极其方便：只要将输入端接到三相交流动力电源，输出接到被试或被老化对象即可． DZF系列节能型（能量回馈型)电子负载量程范围大，电流可以在2000A内选择不同的量程. ＤZＦ系列节能型（能量回馈型)电子负载既可以适合直流应用，也可以在增加附件的情况下,适用于交流应用,例如UPＳ电源的试验和老化,变频器的老化和测试,漏电保护器的试验和老化等.(DZF-J 交流型电子负载) 二、技术性能： 1. 电压范围: 0－40０ＶDＣ。放电时自动跟踪被试和被老化对象电压.(０－100V DＣ, 0 －1８0V DＣ, 0-６00ＶDC、0－720ＶDC、0-８70V DＣ规格可特殊订货) ２．电流范围:0-2０00A量程分档. 3. 运行模式: 恒压/恒流／★恒电阻./ ★恒功率 4. 恒电压控制精度:0.５%/F.S 5．恒电流控制精度: 0.5％/Ｆ.S 7．电源: ３相AC３80V (AC２20V可特殊订货）
电梯能量回馈装置原理及检验内容探讨
电梯能量回馈装置原理及检验内容探讨 摘要：近年来房地产热潮以及国家大张旗鼓的基础设施建设，带动了电梯业的发展。本文通过对电梯节能枝术基本原理的研究和对一种典型电梯能量回馈装置的检测，分析了电梯节能的实际效果，提出了电梯节能的必要性。 关键词：电梯；能量回馈装置；原理；检验内容。 一、前言 随着我国经济的快速发展，电梯的使用也越来越普遍，当然由电梯消耗的电能也日益增多，如何节约资源，降低能耗是我们研究的重点。在全球性能源紧缺，世界各国、各行、各业都在提倡绿色节能的今天，做好电梯的节能降耗意义重大。能量回馈技术节能效果明显，因此，针对电梯能量回馈装置原理及检验内容进行深入的研究和探讨。 二、能量回馈技术的分析与研究 1.电梯能量回馈技术的节能原理 有源能量回馈器主回路结构主要由滤波电容、串联电感、三相IGBT全桥和外围电路组成，如图1。电梯变频器的输入端和有源能量回馈器的输出端相连，有两个隔离二极管VD1和VD2与输入端相串联后与变频器的PN线相接。 图中虚线框内的控制电路的软件设计冗余度高，该电路是由外围信号采样器以及单片微机可编程逻辑芯片组成的，这种设计和结构能够使控制电路自动地识别三相交流电网的相位、相序、电流及电压的瞬时值，确保直流电可以立即回馈到交流电网，有序地控制智能功率模块即IPM的工作状态。 由于电梯在启动运行达到最高运行速度后具有最大的机械动能，电梯到达目标层前要逐步减速直到电梯停止运动为止，这一过程电梯就会释放机械动能。同时，曳引式电梯还是一个势能性负载，轿厢载重与对重装置之间有质量差时，电梯运行时会产生机械势能，特别是当电梯空载上行和电梯满载下行时均会释放出大量的机械势能。对于采用变频变压调速的电梯，运行中释放的机械能(含位能和动能)通过电动机和变频器转换成直流电能储存在变频器直流回路的电容中。此时电容就好比是一个小水库，回送到电容中的电能越多，电容电压就越高，如不及时释放电容中储存的电能，就会产生过压保护，最终导致电梯停止运行。目前国内绝大多数变频调速电梯采用制动电阻消耗电容中储存电能的方法来防止电容过电压，但这种方法不仅降低了系统能耗的效率，电阻产生的大量热量还恶化了电梯控制柜周边的环境。因此，电梯节能的第二类方法就是将运动中负载上的机械能(含位能和动能)通过专用装置变换成电能并回馈给交流局域电网，供附近其他用电设备使用，使系统在单位时间内消耗电量下降。从而达到节约电能的
能量回馈型电子负载的原理介绍.
能量回馈型电子负载的原理介绍 党三磊，丘东元，张波 （华南理工大学电力学院广州510640） Study on the Theory of Energy Recycling Electronic Load DANG Sanlei, QIU Dongyuan (Electric Power College, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China) 摘要：能量回馈型电子负载是一种用于各种电源出厂试验的能够模拟实际电阻负载特性的新型电力电子装置。它能够实现对所模拟电阻值的无级调节，并能够实现电能的再生利用，具有节能、体积小、重量轻、节省安装空间、试验性能优良等优点。本文简要描述了交直流电子负载的结构、原理和控制方式，并对主要影响系统性能的PWM整流器的工作原理和控制方法进行了重点分析。 关键字：电子负载，能量回馈，PWM整流器ABSTRACT:The energy recycling electronic load is a new type power electronics instrument that can run with the same function as resistors in the all kinds of power source burn-in test. It can be regarded as a resistor whose value can change smoothly. The device saves energy by feeding burn-in test power back to the utility system. It is lighter, smaller and has a better performance in the test than the normal electronic load. This paper describes the structure, principle and control strategy of AC and DC energy recycling electronic load briefly. The principle and control strategy of the PWM rectifier are studied in-depth. KEYWORDS: electronic load, energy recycling, PWM rectifier 1引言 电子负载是指能模拟真实负载某些特性的电子设备，它不仅可模拟不同数值的电阻、电感、电容及它们的组合，而且可模拟非线性负载的某些特性。电子负载具有调节方便、通用性强、精度高、稳定性好等优点，是电源试验测试用负载的发展方向。电子负载作为电源测试的重要手段，随着电源测试集成化、一体化的发展趋势，其重要性越发明显。 能量回馈型电子负载既能模拟各种负载特性，又能将电能无污染的回馈电网，是当前电子负载发展的必然趋势。与普通电阻负载相比，它的工作方式是利用电力电子变换技术在完成测试功率实验的前提下，将被测电源的输出能量循环再生利用，既节约了能源又不产生大量的热量，避免了试验场所环境温度升高的问题。该电子负载未将试验功率转变为热能，因此不必使用体积庞大的电阻箱及冷却设备，节约了安装空间。由于采用的是能量回馈的方式，因此试验场所不必配备较大的电源容量，降低了供电容量的成本[1]。 本文分别介绍了交直流电子负载的结构，工作原理和相应的控制方式，并重点分析了PWM整流器的工作原理和不同控制方式的优缺点。 2能量回馈型交流电子负载 图1给出了单相能量回馈型交流电子负载系统结构图，采用具有中间直流环节的AC/DC/AC双级变换结构，分开控制电子负载的输入电流i u、输出电流i r，并且能使输入和输出工作在不同的频率满足某些特殊电源测试需要。AC/DC整流单元与DC/AC逆变单元均采用电压型PWM整流器，前级整流单元控制被测电源的输出电流i u，模拟被测电源需要的负载特性；后级整流单元控制直流侧电压V dc和并网电流i r。控制上前后级是解耦的，可以分开进行分析和设计[2]。
chroma6310系列电子负载操作指导书
Chroma 6310系列电子负载操作指导书 1 前言和目的 本文阐明了Chroma 6310系列电子负载操作方法，便于实际的操作使用。 2 适用范围 适用于Chroma 6310系列电子负载的使用操作。 3 操作规程 仪器简介 Chroma 6310系列电子负载6314插框可以放下四路电子负载，6312可以放下两路负载模块（63102、63103、63105、63107……），包括一个处理器，GPIB接口、RS-232接口、控制面板、以及显示器和PASS/FAIL信号。具有SAVE/RECALL功能，可以储存100份文件，10个程序、一个缺省默认设计。各路负载模块可以各自工作在CC、CR、CV三种模式，每个模块都具有一个或者两个通道（63103、63106为当通道模块，63102、63107为双通道模块），每个通道都有自己的编号（1~8），可以各自独立地turn on/ turn off,或short-circuited。如果一个模块带载不够还可以将模块并联提高带载能力，当四路都加载时最大功率可达1200W。其中控制面板有三个键都可以实现两个功能，将SHIFT 键与该键同时按下就可以实现另外一个功能。 插框面板按钮介绍 1．电源开关 2．LCD显示器 3．通道显示 4．功能键 CHAN：选定通道进行设置 MODE：用来选择带载模式（CC、CR、CV） PROG：用来编辑一组带载程序或者运行一组带载程序。 CLEAR：当数字输入错误后，按该键可以清除。 RECALL：可以用来调用先前存储的负载设置。 SAVE：当你设置好一种负载后可以使用该键保存到一个程序里面（1to10），下次使用可以通过RECALL（1to10）调用。存储/调用（SAVE/RECALL）该系列负载可以对各路负载设定值按顺序储存在一个文件里，下次再要用到该系列负载时可以将此文件调用出来，如你要将已经设定好好的负载值储存到1号文件里，则只需按SAVE，然后按方向键，当显示器出现 SAVE PROGRAM 1：YES 2：NO时，按键“1”存储，当下次要再次调用该系列负载时，只需按RECALL，1，ENTER，则所有通道的设定值都回被条用出来，然后按LOAD即可加载。
直流电子负载报告()
摘要 本系统主要以89S52单片机为控制核心。恒流方式时不论输入电压如何变化（在一定范围内），流过该电子负载的电流恒定，且电流值可设定。工作于恒压方式时，电子负载端电压保持恒定，且可设定，流入电子负载的电流随被测直流电源的电压变化而变化。工作于恒压模式时，电流随电压变化，并且其比值为一固定不变的常数，且可设定.ADC0832采集数据，在数码管上显示数据，并可手动切换恒流恒压横阻工作模式。 。 一、系统方案 1、方案比较与选择 （1）恒压模式设计 方案一：使用开关稳压电源方式。这种方式效率较高，应用也比较普遍。但在实际测试的过程中，发现纹波较大，不易控制。故不采用此方案。 方案二：采用晶闸管，通过控制电路改变晶闸管导通角以实现恒压工作方式，性能稳定。但价格较高，不宜使用。 方案三：采用LM324组成比较器，三极管上的电压经过R1与R2的分压送入运放正向输入端与给定值比较。 （2）恒流模式设计 方案一：采用电流互感器对电流回路上器件的磁场进行反馈，构成恒流模块。然而该电路的实现形式比较复杂，考虑到竞赛的时间限制，不采用此方案。 方案二：采用恒流二极管构成恒流模块，简单易行。但恒流二极管的恒流特性并不是非常好且电流规格比较少，价格又比较昂贵。故此方案也不可行。 方案三：选用运放LM358，将反相端输入端与输出端采用负反馈电路，在反馈电路中加入可调电阻，使得取样电阻上的电流可以微调，实现输出电流与理论值相同，大大提高了输出电流的精度，又由于运放的同相输入端的信号来自与数模转换模块的运放输出，稳定度很高。所以采用方案三。原理图如图所示，图中输出端取样电阻为0.5欧大功率电阻； （3）恒阻模式设计 方案一：可以在恒流电路的基础上通过MCU检测到的输入电压来计算电流，达到恒阻的目的。但这种方法响应较慢，只适用于输入变化较慢，且要求不高的时候，所以不予采用。 方案二：搭建硬件电路实现。通过可调电阻分压，并使用运放构成反馈，经过三极管调整电路达到恒阻效果。选用方案二。 （4）负载参数调节设计 方案一：人工预置。使用电位器设置负载参数。电位器调节较为麻烦，且数值不宜掌控，偏差较大。不予选用。 方案二：数字程控设置。运用单片机采集I/U数据，简洁清晰，精度较高。故选用方案二。 2、总体方案描述 （1）系统工作流程框图
LED电源测试中电子负载的误区讲解及解决
电源供应器网 https://www.sodocs.net/doc/623540232.html,/news/192449.html LED电源测试中电子负载的误区讲解及解决【大比特导读】本篇文章全面介绍了电子负载的原理，尤其对电子负载在LED 测量过程中存在的误区进行重点介绍。不仅如此，在本文当中还提出了一些可行 的解决方法，以便得到较为稳定的电流数据。希望大家在阅读过本篇文章之后能 够有所收获。 想要提高LED电源的测试效率，最快捷简便的方法就是选择恰当的电子负载。如果对电 子负载的知识不够熟悉，或者熟练度不够无法掌握的话，甚至会造成测试结果的置信度下滑， 从而影响到产品的质量，严重的还会引发事故。本篇文章主要讲述电子负载CV的原理，并 对LED电源测试的一些误区进行介绍。 电子负载的CV模式带载，是LED电源测试的基础。CV，便是恒定电压，但负载只是电 流拉载的设备，自身不能提供恒定电压，因此，所谓的CV，仅仅是通过电压负反馈电路， 来伺服LED电源输出电流的变化，使LED输出电容上的电荷平衡，进而达到恒定电压的目的。 因此，决定CV精度的核心因素有2个： 负载带宽 LED电源输出电容的大小 当LED电源输出电流的纹波频率很高时，如果负载带宽不足，便无法伺服电流变化，而 引发震荡，当震荡发生时，负载输入电压急剧变化，LED输出电容便进行频繁的大电流充放 电，此时所检测的电流纹波，将远大于LED电源稳态工作时的实际电流纹波。 当负载带宽不足时，如果LED电源的输出电容足够大，那么震荡幅度也能控制在可接受 的范围内，但遗憾的是，LED电源的价格竞争非常激烈，输出电容容量普遍不足，因此，对 LED电源进行测试，对负载带宽要求非常苛刻。 负载的带宽指标，厂家都不会直接标示，只能参考另外一个指标：满量程电流上升时间， 很显然，满量程电流上升时间越小，说明负载的带宽越高。负载带宽越高，对LED电源输出 电容的要求就越低，一般而言，10uS满量程电流上升时间的负载，能满足大多数LED电源 的测试需要，但从理论上说，任何负载在CV模式下，都有震荡的可能，在此情况下，当LED 输出电容不变的情况下，负载带宽越高，震荡幅度也就越小，测试结果置信度就越高，因此， 用户在使用电子负载进行测试时，必须密切关注负载输入电压纹波Vpp的变化，一旦其超出 范围，整个测试结果便不再可信，此点非常重要，用户必须谨记。 在CV模式下，恒定的是电压，而电流纹波通常是非常大的，而负载为提高测试效率， 数据刷新频率往往较高，因此数据跳动很大，很多用户以此来判定负载是否适合进行LED 测试，其实这是一个非常严重的误区，数据的稳定与否，其实是非常容易实现的，只需要加 大数据滤波的时间测度就可以实现，很短低端电子负载，因为测量精度低，因此不得不进行
20151215可编程直流电子负载的正确使用方法
可编程直流电子负载的正确使用方法 可编程直流电子负载是一种模拟真实负载的电子设备，常用于电源等电力驱动设备的设计验证与品质检验。 1)电子负载可以通过恒电流、恒电压、恒功率及恒电阻等拉载模式，来模拟各种静态负载。 2)电子负载可以通过动态、可编程序列等拉载模式，来模拟现实中复杂的动态负载。 3)电子负载可以测量电压、电流、时间等参数，实现智能分析及自动测试等复杂应用。为了确保大家正确使用可编程直流电子负载，防止安全事故的发生，真正做到“安全第一、预防为主”，我司特从网络上整理了以下一些可编程直流电子负载使用安全注意事项，希望对大家有些帮助： a) 请勿在易燃易爆的环境下操作; b) 在可编程电子负载加电之前，必须确认已安装了正确的保险丝，可编程电子负载只允许使用指定规格和类型的保险丝; c) 可编程电子负载模组有其相应的额定工作电压，请确保使用过程中模组的输入电压不超过其额定工作电压的50%，否则很可能永久性损坏模组. d) 可编程电子负载电源接口具有一个保护性接地端，该接地端必须与大地相连。任何断开保护性接地端或破坏接地线路的行为，都可能导致造成人身伤亡的潜在电击危险; e) 禁止操作人员打开可编程直流电子负载上盖，安装与替换部件必须由经过培训的专业人员完成。装卸仪器和接触部件前，必须断开电源和被测装置; f) 为保证可编程电子负载的安全，请勿自行在可编程直流电子负载上安装替代零件，或执行任何未经授权的修改。可编程电子负载内部并无操作人员可维修的部件，其维修必须由经过专业培训的人员进行; g) 除非有掌握急救技能的人员在场，否则切勿尝试对可编程电子负载进行内部维修或调整.如有疑问，欢迎咨询广东创锐电子技术股份有限公司。创锐电子专业研发生产电源测试系统，电子负载，AC source，治具等电源测试仪器。
电子负载电路原理图
电子负载电路原理图 原理图如图2所示，基本电路为除虚线框⑤和两个万用表以外的部分，由恒压电路、恒流电路、过流保护电路、驱动电路组成。V =12V输入电压，经过限流电阻R1到三端可调分流基准源U1(TL431)的阴极K后，由参考端R得到输出基准电压VR 为2.5V，经电阻R1到调整滑动变阻器R6，一路经电阻R2为U3A提供电压，另一路经电阻R7为U3C提供电压。 .恒压电路 如图2虚线框①所示。当负载端输入电压增大时，U3A同相输入端电压增大。当同相输人端电压大于反相输入端电压(基准电压)时，U3A输出高电平，在场效应管Q1、Q2、Q3、Q4的栅极G电压VG上产生压降，使得漏极D和源极S之间的电压VDS 减小，从而达到恒压的目的。 2.恒流电路 如图2虚线框②所示。当负载电流增大时，R19、R22、R25、R28上的电压增大。即R18、R21、R24、R27上的取样电压增大，也即是U3C反相输入端电压增大，当U3C反相输入端电压大于同相输入端电压时，U3C输出低电平，场效应管Q1、Q2、Q3、Q4的栅极G电压VG减小，Q1、Q2、Q3、Q4的内阻RDS增大，负载电流减小，从而达到恒流的目的。 3.过流保护电路 如图2虚线框③所示。当负载电流增大时，R19、R22、R25、R28上的电压增大，即R18、R21、R24、R27上的取样电压增大，U3B反相输入端电压增大，但电流继续增大。当反相端电压大于所设定过流保护电流的基准电压(同相端输入电压)时，U3B 输出低电平，场效应管Q1、Q2、Q3、Q4的栅极G电压VG减小，Q1、Q2、Q3、Q4的内阻RDS增大，负载电流减小，从而起到过流保护作用。 4.驱动电路 如图2虚线框④所示。Q1、Q2、Q3、Q4选用大功率场效应管IRF540作为功率器，但是多管并联后，由于极间电容和分布电容相应增加，使放大器的高频特性变坏，通过反馈容易引起放大器的高频寄生振荡。为此，并联复合管一般不超过4个，而且在每管基极或栅极上串接防寄生振荡电阻。R17、R20、R23、R26为驱动电阻，R18、R21、R24、R27为取样电压电阻，R19、R22、R25、R28为限流电阻。C9一端接场效应管IRF540漏极，另一端接地，用于防震荡。 本文来自: https://www.sodocs.net/doc/623540232.html, 原文网址：https://www.sodocs.net/doc/623540232.html,/sch/others/0086778.html
能量回馈式可编程电子负载(能馈负载)
能量回馈式可编程电子负载 概述 各种电源类产品：如稳 压电源、UPS、消防应急电 源、直流电源、充电器、发电 机等，出厂前均需要进行负载 老化与试验。传统的方法是采 用电阻进行能耗放电，这一方 面会消耗大量的电能，另一方 面会大大增加输配电设备的容 量，同时释放的热量会增加空 调的负担。 在电源老化、测试过程中 通常采用特定的非线性负载， 如三线制整流器、四线制整流 器等，同时其功率因数也有特 定要求。 在有源电力滤波器及无功 补偿设备的检验、测试、老化 过程中，不仅有上述要求，同 时还需可设定的三相有功不平衡、无功功率，谐波次数、幅值、相位可编程特性。 华天HTFPL系列能量回馈式可编程电子负载由负载模拟单元、能量回馈单元和可编程人机界面组成，可模拟多种类型的负载，具有精度高、编程灵活、安全可靠、高效节能、维护简单、扩容方便等优点。 系统构成 整机采用模组结构，采用交直交的背靠背双向可调逆变技术，由多个负载、回馈对并联构成，负载单元四线制接入电网、回馈单元三线制接入电网，二者的直流母线正负分别相连。 人机界面通过RS485总线集中监控管理负载单元、回馈单元，模拟小电流负载时，可运行一个负载回馈对，模拟大电流负载时，可运行多个负载回馈对。每个负载回馈对又可以单独调节输出电流的大小，以达到精确输出的要求。 常见的负载类型已经预存于每个负载单元的控制模块中，通过人机界面可以一键加载。人机界面具有编程功能，可以自定义任意电流波形，同时，预存了多种负载模版，编程既简单又快速。 负载阶跃时，由光纤信号同步各负载单元，同步特性好。
系统构成框图 工作原理 人机界面与负载单元的控制器通信，指定其加载某种预存的负载电流波形数据，或者下发编程的电流波形数据，控制器中的高速数字信号处理器（DSP）对数据进行处理，得到指令电流，并通过电流跟踪控制电路和驱动电路，以脉宽调制（PWM）信号形式向负载电流发生电路送出驱动脉冲，驱动IGBT或IPM功率模块，生成负载电流，实现各种负载类型的模拟。 每个“负载单元”可以编程输出各种负载波形，其输入的有功功率通过“回馈单元”实现平衡。由于“回馈单元”可以实现双向能量控制，因此“负载单元”通过编程可以模拟为阻性负载、容性负载、感性负载、整流器负载、电动机、发电机等各种类型的负载，也可以模拟以上几种类型负载的叠加。 工作原理框图
(完整版)基于单片机的电子负载含原理图+程序毕业论文
摘要 电子负载的原理是控制内功率MOSFET或晶体管的导通量，靠功率管的耗散功率消耗电能的设备，它的基本工作方式有恒压、恒流、恒阻、恒功率这几种。 本设计从直流电子负载系统方案分析入手，详细讨论了整个系统的硬件电路和软件实现，并给出较为合理的解决方案。为便于控制的实现和功能的扩展，采用了STC89C52 单片机作为核心控制器，设计了DA 输出控制电路、AD电压电流检测电路、键盘电路、显示电路和驱动电路，通过软、硬件的协调配合，实现了整个设计。通过运放、PI调节器及负反馈控制环路来控制MOSFET的栅极电压，从而达到其内阻变化。这个控制环路是整个电路的核心实质，MOS管在这里既作为电流的控制器件同时也作为被测电源的负载。控制MOS管的导通量，其内阻发生相应的变化，从而达到流过该电子负载的电流恒定，实现恒流工作模式。 本设计能实现电子负载的恒流控制：能够检测被测电源的电流、电压及功率并由液晶显示。在额定使用环境下,恒流方式时不论输入电压如何变化（在一定范围内），电子负载将根据设定值来吸收电流，流过该电子负载的电流恒定。 关键词：电子负载；恒流模式； PI调节器； AD转换； DA转换
ABSTRACT The principle of electronic load is control of transistors inside power MOSFET or the guide flux of power tube, it is a consumption power equipment which depends on the dissipation power of tube, there are four basic working ways that persistence pressure, constant current, the constant resistance, constant power . This design start with the analysis of DC electric load system solutions, it discussed the realization of the whole system detail, and give a reasonable solution. In order to realize the control and the expansion of function conveniently, we adopted the STC89C52 microcontroller as the core controller, and designed the DA output control circuit, AD voltage current detection circuit, keyboard circuit, display circuit and drive circuit, through the coordination between . PI adjuster and negative feedback control loop of the circuit which control
能量回馈技术和应用范例
能量回馈技术与应用范例 一、技术简介 在电梯、矿山提升机、港口起重机、工厂离心机、油田抽油机等许多场合，都会伴随着负载势能、动能的变化。比如，提升机、起重机等在下放重物时势能会减小，离心机设备在停机时，动能会减小。而由能量守恒定律我们知道，能量是不会凭空消失的，那么这部分能量通过电机转换成为了再生电能。实际上，在采用变频调速的设备里，这部分电能一般是通过能耗制动电阻再转换为热能浪费掉了。 如果能够有一种装置，将这部分再生电能利用起来，那么不是可以省下这部分电能，起到节能降耗的效果吗？能量回馈装置就是这样一种技术。它使用的电力电子变换技术，其主要实现的作用就是将上述设备在运行过程中所产生的再生电能利用起来，并转换为所需的电能再利用，起到节电的效果。 二、能量回馈技术基本原理 该技术将运动中负载上的机械能（势能、动能）通过能量回馈装置变换成电能（再生电能）并回送给交流电网，供自身或其它用电设备使用，使电机拖动系统在单位时间消耗电网电能下降，从而达到节约电能的目的。能量回馈装置的作用就是能有效的将电动机的再生电能高效回送给交流电网，供周边用电设备使用，节电效果十分明显，一般节电率可达15%～45%。此外，由于无电阻发热元件，机房温度下降，可以节省机房空调的耗电量，在许多场合，节约空调耗电量往往带来更优的节电效果。但是，现行的国家电网不允许零星的再生电力回馈给公共电网，所以，现阶段的能源回馈装置产生的电能都是供给自身或周边的电器使用。 三、实践范例——电梯的能量回馈装置介绍 1、技术背景 随着现代化工业的高速发展，能源紧缺已成为日益突出的世界性问题。我国近年来电能供需矛盾也日益突出，节能已成为中国经济生活势在必行的选择。作
电子负载仪参数设置与调用(HT3150)
电子负载仪参数设置与调用 一．调用文件方法： 1.说明：电子负载仪为HT3150，以下【】内为按键；“”内为屏幕显示； 且已接上5.15V输出的待测品。 2.按【Shift】→【0】→“CONFIG”→【▲、▼】→“LISI SET”→ 【Enter】→“MODE SET”→【▲、▼】→“CALL TEST FILE” →【Enter】→“RECALL 1”（１为要调用的文件号, 可输入数字进行改变）→【Enter】→返回到“CALL TEST FILE”状态→【Esc】→返回到“LISI SET”状态→【Esc】→“5.15V 0.000A”返回到待机状态。 3.按【Shift】→【I-set】→“NAME：TEST FILE 1”→【Enter】→ “5.15V 0.000A 0”返回到自动测试待机状态。 4.如果按自动测试开关不起作用，则按以下步骤操作。 按【Shift】→【0】→“CONFIG”→【Enter】→【▲、▼】→“TRIGGER SOURCE”→【Enter】→“EXTERNAL”→【Enter】→返回到“TRIGGER SOURCE”状态→【Esc】→返回到“CONFIG”状态→【Esc】→返回到“5.15V 0.000A”待机状态。再重复第3步。 二．外部触发连接图：
三．设置参数步骤： 【Shift】→【0】→“CONFIG”→【▲、▼】→“LIST SET”→【Enter】→“EDIT TEST FILE”→【Enter】4次（跳过最大值设定）→“TEST COUNT= #”（#为测试步骤，可直接输入数字）→【Enter】→“CONST CURRENT”（默认模式为CC，可用【▲、▼】选择CC、CV、CW、CR模式）→【Enter】 （以下为CONST CURRENT ——CC模式为例设置） →“SET m=20.000A”（设置第m步恒流电流值，默认值为初始值或以前设置值，可直接输入数字改变。）→【Enter】 →“SHORT OFF” (设置输出是否短路,可用【▲、▼】选择。) →【Enter】→“READ BACK V ”（设置需要测试的值，可用【▲、▼】选择V、A、W、R，一般在CC模式中选择V）→【Enter】 →“MIN m = 120V”（设置在第m步中，电压测试值下限，默认值为初始值或以前设置值，可直接输入数字改变。）→【Enter】 →“MAX m = 120V”（设置在第m步中，电压测试值上限，默认值为初始值或以前设置值，可直接输入数字改变。）→【Enter】 →“DELAY m = 1.0”（设置第m步延时）→【Enter】 以上完成一步CC模式设置。 （以下为CONST VOLTAGE——CV模式为例设置） →“SET n=120.000V”（设置第n步恒压电压值，默认值为初始值或以前设置值，可直接输入数字改变。）→【Enter】 →“SHORT OFF” (设置输出是否短路,可用【▲、▼】选择。) →【Enter】→“READ BACK A ”（设置需要测试的值，可用【▲、▼】选择V、A、W、R，一般在CV模式中选择A）→【Enter】 →“MIN n = 20A”（设置在第n步中，电流测试值下限，默认值为初始值或以前设置值，可直接输入数字改变。）→【Enter】 →“MAX n = 20A”（设置在第n步中，电流测试值上限，默认值为初始值或以前设置值，可直接输入数字改变。）→【Enter】 →“DELAY n = 1.0”（设置第n步延时）→【Enter】 以上完成一步CV模式设置,若还有下一步设置，重复以上操作。全部完成后，显示“STORE TEST FILE *”(*为要保存的文件号，可直接输入数字。) →【Enter】
直流电子负载..
第一章绪论 在电子技术应用领域,经常要对开关电源、线性电源、UPS 电源、变压器、整流器、电池、充电器等电子设备进行测试，如何对其输出特性进行可靠、全面且比较简单、快捷的测试，一直是仪表测试行业研究的问题。传统的测试方法中一般都采用电阻、滑线变阻器、电阻箱等充当测试负载，但这些负载不能满足我们对负载多方面的要求，如：恒定电流的负载；带输出接口的负载；随意调节的负载、恒功率的负载、动态负载；多输出端口的负载等。现在有一种新型多功能的电子负载，可据实际应用中对负载特性的要求进行设置，满足了我们对负载的各种要求，解决了开发研制测试中的困难。 电子负载即电子负荷。凡是能够消耗能量的器件,可以广泛地称为负载。电子负载能消耗电能，使之转化成热能或其它形式的能量。静态的电子负载可以是电阻性(如功率电阻、滑线变阻器等) 、电感性、电容性。但实际应用中，负载形式就较为复杂，如动态负载，消耗功率是时间函数，或电流、电压是动态的，也可能是恒定电流、恒定电阻、恒定电压，不同峰值系数(交流情况下)，不同功率因数或瞬时短路等。电子负载就是在实际应用中负载比较复杂的情况下而设计生产的测试设备。它能替代传统的负载，如电阻箱、滑线变阻器、电阻线、电感、电容等。尤其对吸收恒定电流或以恒定电压吸收电流，或电压电流都要在设定范围突变等传统方法不能解决的领域里，更能显示出优越性能。 直流电子负载可以具备恒定电流、恒定电阻、恒定电压、动态负载及短路负载等工作方式。本课题主要讨论恒压和恒流两种模式。
第二章总体设计方案 需要设计一个直流负载，可以实现恒压和恒流两种模式，并可以切换，且电压值和电流值都可以设定在一定范围内。本实验采用的是手动切换两种模式的方式。恒压、恒流两种模式都是采用运算放大器和反馈网络所组成的电路而实现的，其中，电路中的反馈网络是以场效应管为核心而构成的可调式放大电路，并增加了软启动电路和电压补偿电路进行补充。 可调式放大电路就是指放大电路根据输出要求的需要改变经过反馈电路的反馈信号，以达到输出需求。 软启动电路可以使电压由零慢慢提升到额定电压，这样电路在启动过程中的启动电流，就由过去过载冲击电流不可控制变成为可控制。 电压补偿电路即功率因数的补偿，电流在经过负载会消耗部分能量，以致最终得到的结果和预期值有较大差距，电压补偿电路则可以弥补损失。