[發(fā)明專利]一種非線性負載模擬裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710665644.6
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107248821B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設計）人: 張勇;李春
• 申請（專利權）人: 重慶博昂科技有限公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;G01R19/175
• 代理公司: 重慶信航知識產(chǎn)權代理有限公司 50218
• 代理人: 吳從吾

本發(fā)明公開了一種非線性負載模擬裝置，包括整流橋、阻容配對簇、二極管簇、直流固態(tài)繼電器簇、絕緣柵雙極型晶體管和觸發(fā)控制單元；所述整流橋?qū)Ρ粶y逆變器輸出的交流電進行全波整流，變?yōu)槊}動直流電；所述二極管簇、阻容配對簇、直流固態(tài)繼電器簇依次連接于整流橋的輸出端；所述絕緣柵雙極型晶體管連接在直流固態(tài)繼電器簇的并聯(lián)點下端，對阻容配對簇與整流后的脈動直流電進行通斷控制；所述觸發(fā)控制單元連接于整流橋的輸出端之間，用于控制絕緣柵雙極型晶體管的接通和關斷。本發(fā)明通過對觸發(fā)控制單元的調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)電流峰值因數(shù)；通過對阻容配對簇的控制，可以調(diào)節(jié)負載功率。

技術領域

本發(fā)明涉及逆變電源領域，具體涉及一種非線性負載模擬裝置。

背景技術

逆變電源是通過變流器將直流電能轉(zhuǎn)化為交流電能(主要是工頻交流電能)，以滿足常規(guī)用電設備在特殊條件下(如野外、停電)的用電需求。

隨著科技的發(fā)展，電子設備應用越來越廣泛。因此，逆變電源在很多應用場景下是為電子設備供電。然而，電子設備普遍內(nèi)含整流濾波電路，這種電路的特點是：電流與電壓不呈線性對應關系，只有當電源電壓瞬時值超過濾波電容端電壓時，才會有電流產(chǎn)生，而且電流值與濾波電容容量、電源端電壓瞬時值與電容端電壓差值、線路阻抗有關。此電流呈現(xiàn)強烈的脈沖特征，峰值大大高于同功率的線性負載電流，因此這種負載被稱為非線性負載。在電學上，把周期電流的峰值與有效值之比稱為峰值因數(shù)，通常用CF表示。

非線性負載的峰值電流對逆變電源的載流電子器件是極大的考驗。計算機類負載輸入電流的CF值可達2.4～2.6，因此一般要求逆變器能提供CF值為3的輸出能力。如果在可靠性要求更高的場合，對逆變器的電流CF值承受能力的要求更高。

逆變器對電流峰值因數(shù)的承載能力考核，是逆變器生產(chǎn)制造中必須完成的工作。因此，需要將逆變器接入非線性負載，以測試逆變器的承載能力。現(xiàn)有非線性負載按照RCD電路模擬，通過調(diào)整電阻阻值和電容容量，來調(diào)節(jié)負載功率和電流峰值因數(shù)。

然而，RCD電路構成的非線性負載模擬裝置，存在以下缺點：

1、電阻阻值和電容容量的調(diào)節(jié)作用相互耦合，使負載功率和電流峰值因數(shù)不按預期規(guī)律變化，調(diào)節(jié)難度大。

2、RCD電路構成的非線性負載模擬裝置，在CF接近2.8時，無論增大電阻功率還是增加電容容量，很難將CF再往上調(diào)節(jié)。而這對日益嚴格的可靠性評價來講，顯然是不夠的。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種非線性負載模擬裝置，解決現(xiàn)有逆變器加載測試中，采用傳統(tǒng)RCD電路模擬時調(diào)節(jié)困難、電流峰值因數(shù)幅值有限的問題。

本發(fā)明的目的是通過這樣的技術方案實現(xiàn)的，一種非線性負載模擬裝置，包括整流橋、阻容配對簇、二極管簇、直流固態(tài)繼電器簇、絕緣柵雙極型晶體管和觸發(fā)控制單元；

所述整流橋?qū)Ρ粶y逆變器輸出的交流電進行全波整流，變?yōu)槊}動直流電；

所述二極管簇、阻容配對簇、直流固態(tài)繼電器簇依次連接于整流橋的輸出端；

所述絕緣柵雙極型晶體管連接在直流固態(tài)繼電器簇的并聯(lián)點下端，對阻容配對簇與整流后的脈動直流電進行通斷控制；

所述觸發(fā)控制單元連接于整流橋的輸出端之間，用于控制絕緣柵雙極型晶體管的接通和關斷，所述二極管簇包括若干個并聯(lián)的二極管；所述阻容配對簇包括數(shù)量與二極管相同的阻容配對單元；所述直流固態(tài)繼電器簇包括數(shù)量與二極管相同的直流固態(tài)繼電器；每個二極管對應一個阻容配對單元，每個阻容配對單元對應一個直流固態(tài)繼電器；每個二極管的正極與整流橋的輸出端連接，負極與阻容配對單元的輸入端連接，阻容配對單元的輸出端與直流固態(tài)繼電器的正極連接，直流固態(tài)繼電器的負極與絕緣柵雙極型晶體管的集電極連接。

進一步，所述阻容配對單元包括電容和電阻，所述電容與電阻并聯(lián)連接。