[發明專利]一種能耗型交流電子負載及其工作方法

有效

• 申請號: 201710022612.4
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106772128B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 劉新民;鄒旭東;康勇
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01R31/42
• 分類號: G01R31/42
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 曹葆青

1.一種能耗型交流電子負載，其特征在于，包括交流接觸器、交流輸入濾波電感(3)、逆變橋(4)、直流側電容(5)、斬波模塊(6)、能耗電阻(7)、檢測模塊(8)和控制模塊(9)；

所述交流接觸器的第一端用作與被測電源(1)一極連接的接口，所述交流接觸器的第二端與所述交流輸入濾波電感(3)的第一端連接，所述交流輸入濾波電感(3)的第二端與所述逆變橋(4)的第一端連接，所述逆變橋(4)的第二端用作與被測電源(1)另一極連接的接口；

所述逆變橋(4)通過所述逆變橋(4)第三端和第四端與所述直流側電容(5)并聯，所述斬波模塊(6)和所述能耗電阻(7)串聯后與所述直流側電容(5)并聯；

所述檢測模塊(8)包括被測電源輸出電壓檢測單元(81)、交流輸入濾波電感電流檢測單元(82)和直流側電容電壓檢測單元(83)；所述檢測模塊(8)第一端用作與所述被測電源(1)連接的接口，用于檢測所述被測電源(1)的電壓；所述檢測模塊(8)第二端與所述交流輸入濾波電感(3)連接用于檢測所述交流輸入濾波電感(3)的電流；所述檢測模塊(8)第三端與所述直流側電容(5)連接用于檢測所述直流側電容(5)的電壓；所述檢測模塊(8)第四端與所述控制模塊(9)第一端連接用于傳送檢測到的被測電源(1)的電壓，所述檢測模塊(8)第五端與所述控制模塊(9)第二端連接用于傳送檢測到的所述交流輸入濾波電感(3)的電流，所述檢測模塊(8)第六端與所述控制模塊(9)第三端連接用于傳送檢測到的所述直流側電容(5)的電壓；

所述控制模塊(9)包括相互連接的數字信號處理單元(91)和驅動與保護電路(92)；所述控制模塊(9)第一端與所述檢測模塊(8)第四端連接，用于接收檢測到的被測電源(1)的電壓；所述控制模塊(9)第二端與所述檢測模塊(8)第五端連接，用于接收檢測到的所述交流輸入濾波電感(3)的電流；所述控制模塊(9)第三端與所述檢測模塊(8)第六端連接，用于接收檢測到的所述直流側電容(5)的電壓；所述控制模塊(9)第四端與所述逆變橋(4)連接，用于控制所述逆變橋(4)的導通與關斷；所述控制模塊(9)第五端與所述斬波模塊(6)連接，用于控制所述斬波模塊(6)的導通與關斷。

2.如權利要求1所述的電子負載，其特征在于，所述被測電源輸出電壓檢測單元(81)第一端用作所述檢測模塊(8)第一端，所述被測電源輸出電壓檢測單元(81)第二端用作所述檢測模塊(8)第四端；所述交流輸入濾波電感電流檢測單元(82)第一端用作所述檢測模塊(8)第二端，所述交流輸入濾波電感電流檢測單元(82)第二端用作所述檢測模塊(8)第五端；所述直流側電容電壓檢測單元(83)第一端用作所述檢測模塊(8)第三端，所述直流側電容電壓檢測單元(83)第二端用作所述檢測模塊(8)第六端。

3.如權利要求2所述的電子負載，其特征在于，所述數字信號處理單元(91)第一端用作所述控制模塊(9)第一端，所述數字信號處理單元(91)第二端用作所述控制模塊(9)第二端，所述數字信號處理單元(91)第三端用作所述控制模塊(9)第三端；所述驅動與保護電路(92)第一端用作所述控制模塊(9)第四端，所述驅動與保護電路(92)第二端用作所述控制模塊(9)第五端；所述控制模塊(9)還包括一與所述數字信號處理單元(91)連接的人機交互單元(93)。

4.如權利要求3所述的電子負載，其特征在于，所述控制模塊(9)首先根據接收到的所述被測電源(1)的電壓U1和設定的電流特性曲線I0按照公式(I)計算得到負載電流指令Ir：Ir＝I0×U1÷220(I)，然后根據計算得到的所述負載電流指令Ir和所述交流輸入濾波電感(3)的電流If按照公式(II)計算得到電流誤差e：e＝Ir－If(II)，最后根據所述電流誤差e計算得到驅動指令Ui，從而控制所述逆變橋(4)的導通與關斷。