[發(fā)明專利]一種大功率交直流一體化的電子負載系統(tǒng)及其控制方法

在審

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• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111327300A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 劉韋峰;方滔
• 申請（專利權）人: 惠州化能匯通智能科技有限公司
• 主分類號: H03K7/08
• 分類號: H03K7/08
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 張菊萍

本發(fā)明提供一種大功率交直流一體化電子負載系統(tǒng)及其控制方法，包括若干個PWM控制橋、減法模塊、調制波控制模塊、三角載波生成模塊和比較模塊，每一PWM控制橋之間相互獨立，減法模塊與調制波控制模塊電信號連接，三角載波生成模塊和調制波控制模塊均與比較模塊電信號連接，通過利用PWM控制技術中的波形生成方式和多重化疊加技術中的波形迭代結構產生相移式的PWM波形，進而達到不提高單組開關頻率和保持主電路拓撲結構的前提下獲得高的等效開關頻率，減小系統(tǒng)輸出波形中的諧波含量。很好地避免功率場效應管實現(xiàn)的電子負載在負載特性要求多變且功率較大時，極易產生自振蕩，不利于運行，且存在功率電流紋波大、功率管發(fā)熱嚴重等問題。

技術領域

本發(fā)明涉及移相調頻技術領域，特別是涉及一種大功率交直流一體化的電子負載系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術

隨著電動汽車和充電樁的迅速普及，作為充電樁檢測配套設備的大功率電子負載的需求量也在大幅度提升，當前主流電子負載多采用功率場效應管作為功率消耗器件，采用模擬控制輸出連續(xù)型電壓驅動信號，使功率場效應管運行在電阻特性線性區(qū)，其驅動電壓的高低決定著負載電阻的大小，從而實現(xiàn)對負載的控制。但從設計與應用方面來看，功率場效應管實現(xiàn)的電子負載在負載特性要求多變且功率較大時，極易產生自振蕩，不利于運行，且存在功率電流紋波大、功率管發(fā)熱嚴重等問題。

發(fā)明內容

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術方案：一種大功率交直流一體化的電子負載系統(tǒng)，包括：若干個PWM控制橋、減法模塊、調制波控制模塊、三角載波生成模塊和比較模塊，每一所述PWM控制橋之間相互獨立，所述減法模塊與所述調制波控制模塊電信號連接，所述三角載波生成模塊和所述調制波控制模塊均與所述比較模塊電信號連接。

進一步地，所述三角載波生成模塊用于生成具有相位依次滯后2π/n個載波周期的三角載波信號。

進一步地，每一所述PWM控制橋響應橋臂的所述三角載波信號的相位依次滯后2π/n個載波周期。

進一步地，所述PWM控制橋的數(shù)量為n≥1。

一種大功率交直流一體化的電子負載系統(tǒng)的控制方法，包括上述所述的大功率交直流一體化的電子負載系統(tǒng)，包括以下具體步驟：

S1.輸入所需的負載參數(shù)；

S2.時時采集網(wǎng)測電壓數(shù)據(jù)，根據(jù)所述負載參數(shù)，計算得到參考電流i_S1；

S3.時時采集負載側的實際電流i_S2；

S4.將所述參考電流i_S1和所述實際電流i_S2輸入所述減法模塊，經(jīng)過計算后得到電流誤差信號e；

S5.控制所述三角載波生成模塊產生相位依次滯后2π/n個載波周期的三角載波信號；

S6.將所述電流誤差信號e和所述三角載波信號輸入所述比較模塊進行比較，得到控制IGBT開通關斷的n路PWM信號；

S7.將n路所述PWM信號分別依次控制n路相互獨立的控制橋，進而使系統(tǒng)得到所需要的電阻參數(shù)。

本發(fā)明的有益效果為：通過利用PWM控制技術中的波形生成方式和多重化疊加技術中的波形迭代結構產生相移式的PWM波形，進而達到不提高單組開關頻率和保持主電路拓撲結構的前提下獲得高的等效開關頻率，減小系統(tǒng)輸出波形中的諧波含量。很好地避免功率場效應管實現(xiàn)的電子負載在負載特性要求多變且功率較大時，極易產生自振蕩，不利于運行，且存在功率電流紋波大、功率管發(fā)熱嚴重等問題。

附圖說明

附圖對本發(fā)明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發(fā)明的任何限制。

圖1為一實施例提供的一種大功率交直流一體化的電子負載系統(tǒng)的示意圖；