[發明專利]多路輸入回饋式電子負載系統

有效

• 申請號: 201210456290.1
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN102983764A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 陸東海
• 申請（專利權）人: 陸東海
• 主分類號: H02M7/44
• 分類號: H02M7/44
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫

技術領域

本發明涉及電子技術領域，尤其涉及一種多路輸入回饋式電子負載系統。

背景技術

關電源從輸出特性而言主要有兩種類型：恒流電源和恒壓電源。

恒流電源就是一種在正常工作時，輸出電流為恒定的電源，其電源電流不隨輸出電壓的改變而改變。如一個參數規格為1A/（0~50V）的恒流電源，在輸出端接上0~50V之間任何工作在恒壓模式的負載，其電源電流值都將保持為1A。相應地，恒壓電源又叫穩壓電源，其要求輸出電壓值固定，不隨負載、輸入電壓等外部工作條件而變化。

電子負載根據其輸入特性也可分為多種工作模式，包括：恒壓（CV）、恒流（CC）、恒阻（CR）、恒功（CP）等。其中，恒壓模式就是指將該電子負載的輸入電壓值限制在某一指定范圍內；恒流模式就是電子負載從輸入側吸取指定數值大小的電流。

回饋式電子負載系統可看作是一種將輸入的直流電源信號轉換為交流電源信號，并向供電電網輸送電能的裝置。回饋式電子負載系統與熱耗型或電阻型負載相比，具有非常明顯的節能效果，廣泛應用于開關電源的老化測試、蓄電池的快速放電等應用領域。回饋式電子負載系統本質上是一個逆變器，其主要功能是實現“直流-交流”（DC-AC）的轉換，但其比普通逆變器具有更多的功能，如：其還可能包括工頻隔離或高頻隔離電路等。

在實際應用中，通常將多路被測電源接入到同一回饋式電子負載中進行電源老化測試，被測電源的輸出電壓一般較低，為將直流電能回饋至電網中，逆變單元的輸入直流電壓一般都需達到400V左右。普通的直流被測電源無法滿足該條件，因此，多路輸入回饋式電子負載系統的輸入側通常還包括有升壓電路單元。升壓電路單元主要作用是：一方面將各分路直流被測電源的輸出電壓進行升壓處理；另一方面，升壓電路單元還可以控制直流側輸入電流，即：使直流被測電源輸出的不可控電流變為可控電流，通過控制直流輸入電流實現逆變單元的各種工作狀態。因此，在多路輸入回饋式電子負載系統中，升壓電路單元的設計尤為重要。

圖1為現有技術中的一種多路輸入回饋式電子負載系統的電路結構圖，被測恒流電源P1與升壓電路單元M1連接，被測恒流電源P2與升壓電路單元M2連接，如此類推，被測恒流電源Pn與升壓電路單元Mn連接，n為自然數，且n≥1。各分路的升壓電路單元（M1，?M2，……，Mn）將各分路輸入被測恒流電源（P1，P2，……，Pn）電壓分別升壓至某一定值后，并入逆變單元W的直流輸入端；微處理器MCU對各升壓電路單元以及逆變單元W的工作參數進行控制；升壓電路單元根據微處理器MCU的控制信號獨立地進行工作參數設置。微處理器MCU還可以分別讀取每個升壓電路單元的檢測數據，并將其顯示在顯示單元LCM上。此外，微處理器MCU還用于控制逆變單元W進行信號轉換。

現有技術中的多路輸入回饋式電子負載系統主要存在以下缺點：一方面，因每一分路被測電源輸入都需要一個升壓電路單元，整個電子負載系統元器件較多，電路復雜，導致系統的可靠性較低且構建成本較高；另一方面，每一分路輸入被測電源的電流和功率都將受到分路升壓電路單元本身的開關管、二極管、電感等功率元件的限制。由于功率元件對輸入電流及功率的承受范圍相對于電阻的承受范圍要小，更容易損毀，因而限制了回饋式電子負載系統輸入側的被測電源的適用范圍。

發明內容

發明所要解決的技術問題在于：提供一種多路輸入回饋式電子負載系統，以簡化電子負載系統的電路，提高系統的可靠性和擴大系統的適用性。

為解決以上技術問題，本發明提供一種多路輸入回饋式電子負載系統，其特征在于，包括N個電源輸入端、匯總升壓電路和總逆變單元，N≥2；

每個電源輸入端分別一一對應地接入一路直流電源信號，并將接入的直流電源信號傳送至所述匯總升壓電路的直流輸入端；

所述匯總升壓電路工作在恒壓模式，對所述直流輸入端輸入的直流電源信號匯總后進行升壓處理；

所述總逆變單元與所述匯總升壓電路的直流輸出端連接；所述總逆變單元用于將所述匯總升壓電路升壓處理后的直流電源信號轉換為交流電源信號。

進一步地，所述的多路輸入回饋式電子負載系統還包括N個采樣電阻、微處理器和開關器；所述N個采樣電阻與所述N個電源輸入端一一對應；在每個電源輸入端與所述匯總升壓電路的直流輸入端之間，串聯一個所述采樣電阻；所述微處理器通過所述開關器與所述N個采樣電阻電連接；所述微處理器用于檢測流經所述采樣電阻的電流，獲得每個電源輸入端所接入的直流電源信號的電流值。

再進一步的，所述開關器為單刀多擲式的電子式模擬開關。