[發(fā)明專利]輸出能量直流側(cè)回饋的電源測試系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910097987.2
• 申請日: 2009-04-28
• 公開（公告）號: CN101551447A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳新科;胡晨;張軍明
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G01R31/40
• 分類號: G01R31/40;G01R31/42
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 金 祺

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及節(jié)能電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域和電力電子電能變換利用領(lǐng)域，提出一種新的電能回饋的電源測試系統(tǒng)。更具體的說，本發(fā)明提出了一種直流側(cè)能量回饋的電源測試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)輸出電能的回收利用，可用于各種電源的測試和老化等實(shí)驗(yàn)。

背景技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，開關(guān)電源在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中的應(yīng)用越來越廣泛，因此開關(guān)電源的市場也越來越大。開關(guān)電源相對于線性電源最大的優(yōu)勢在于其效率更高。但是在開關(guān)電源的設(shè)計(jì)、測試和生產(chǎn)的過程中，均需要接入負(fù)載，在目前階段，無論是傳統(tǒng)的電阻負(fù)載還是使用更為方便靈活的電子負(fù)載，都是發(fā)熱型負(fù)載，在它們的使用過程中，大量能量以熱能形式耗散出去，開關(guān)電源效率高的優(yōu)勢此時(shí)根本無法發(fā)揮。這不僅增加了研發(fā)和生產(chǎn)廠家的用電量，提高了研發(fā)、生產(chǎn)成本，更是對寶貴能源的極大浪費(fèi)。

針對這種情況，人們將能量回饋的技術(shù)應(yīng)用到電子負(fù)載中以降低成本、節(jié)約能源。目前能量回饋的形式如圖1和圖2所示。將被測試設(shè)備通過工頻變壓器及濾波器連接到電網(wǎng)上時(shí)(如圖1所示)，如果被測試設(shè)備沒有功率因數(shù)校正功能且輸入側(cè)的功率因數(shù)很低，諧波含量高，會(huì)使網(wǎng)側(cè)產(chǎn)生很大的無功功率和諧波干擾，增加網(wǎng)側(cè)的損耗。同時(shí)，工頻變壓器十分笨重，而且這種連接方式只適用于被測試設(shè)備的輸入為工頻交流電源的情況。因此，常常在電網(wǎng)與被測設(shè)備之間用獨(dú)立的交流電源或者直流電源給被測設(shè)備供電(如圖2所示)，此時(shí)交流電源或直流電源的最大輸出功率必然大于被測試設(shè)備最大輸入功率，因此交流電源或直流電源的容量要求很高，大大增加了成本。

無論被測試設(shè)備采用何種方式與電網(wǎng)連接，被測試設(shè)備的輸出端都連接到能量回饋型電子負(fù)載上，而電子負(fù)載實(shí)際上是一個(gè)AC/DC或DC/DC變流器，它們將被測試設(shè)備輸出的能量經(jīng)過變換以后集中到能量收集母線，作為并網(wǎng)逆變器的輸入，通過并網(wǎng)逆變器將能量回饋到電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)能量的回饋。但是并網(wǎng)逆變器控制技術(shù)較為復(fù)雜，同時(shí)對電網(wǎng)的可靠性要求也較高，需要很多保護(hù)措施，而且一般為了可靠性，都需要與電網(wǎng)隔離，因此需要工頻變壓器，體積龐大，效率低。電網(wǎng)本身也對并網(wǎng)設(shè)備有嚴(yán)格的控制，包括可靠性評估和相應(yīng)的保護(hù)設(shè)備和措施。

現(xiàn)有實(shí)用新型專利(專利名稱：AC/DC開關(guān)電源節(jié)能燒機(jī)裝置，專利號：ZL200420046920.9)將能量回饋到被測設(shè)備前的直流母線，但是其輸入側(cè)沒有功率因數(shù)校正電路，同時(shí)方波逆變器會(huì)對網(wǎng)側(cè)產(chǎn)生很高的諧波干擾，嚴(yán)重影響電網(wǎng)，需要增加很大的低頻濾波器，增加了成本和體積。)

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種輸出能量直流側(cè)回饋的電源測試系統(tǒng)，采用該系統(tǒng)能提高回收能效，并且大大減小對電網(wǎng)的諧波干擾。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種輸出能量直流側(cè)回饋的電源測試系統(tǒng)，含被測試設(shè)備，測試系統(tǒng)包括PFC功率因數(shù)校正模塊、交流或直流電源模塊、能量收集模塊和能量回饋模塊；PFC功率因數(shù)校正模塊的輸入端與電網(wǎng)連接，其輸出端是高壓直流母線；

PFC功率因數(shù)校正模塊輸出端的高壓直流母線分別與交流或直流電源模塊的輸入端和能量回饋模塊的輸出端連接；

交流或直流電源模塊的輸出端與被測試設(shè)備的輸入端連接，能量收集模塊的輸入端與被測試設(shè)備的輸出端連接，能量收集模塊的輸出端與能量回饋模塊的輸入端連接。

作為本發(fā)明的輸出能量直流側(cè)回饋的電源測試系統(tǒng)的改進(jìn)：若被測試設(shè)備的輸出電壓與高壓直流母線電壓可比擬，以一級變流器替代能量收集模塊和能量回饋模塊。

作為本發(fā)明的輸出能量直流側(cè)回饋的電源測試系統(tǒng)的改進(jìn)：由于能量回饋節(jié)點(diǎn)的改變，能量回饋的節(jié)點(diǎn)在PFC功率因數(shù)校正模塊后的高壓直流母線；對于輸入端是直流的被測試設(shè)備，不需要逆變器；對于輸入端是交流的被測試設(shè)備，系統(tǒng)中的逆變器即交流或直流電源模塊(對于輸入端是交流的被測試設(shè)備，該模塊具體為交流電源模塊)不需要并網(wǎng)。同時(shí)，能量回饋的路徑縮短，效率提高；高壓直流母線的電壓可通過對PFC功率因數(shù)校正模塊的設(shè)置進(jìn)行靈活調(diào)整。

作為本發(fā)明的輸出能量直流側(cè)回饋的電源測試系統(tǒng)的一種改進(jìn)：被測試設(shè)備為AC/DC電路時(shí)，交流或直流電源模塊為DC/AC變流器，能量收集模塊為DC/DC變流器，能量回饋模塊為DC/DC變流器；或者一級變流器為一級DC/DC變流器。

作為本發(fā)明的輸出能量直流側(cè)回饋的電源測試系統(tǒng)的另一種改進(jìn)：被測試設(shè)備為DC/DC電路時(shí)，交流或直流電源模塊為DC/DC變流器，能量收集模塊為DC/DC變流器，能量回饋模塊為DC/DC變流器；或者一級變流器為一級DC/DC變流器。