能馈式电子模拟功率负载的研制

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1、北方交通大学硕士学位论文3、所模拟的功率连续可调。电阻负载在功率较高时不得不采用有级调节，所以在使用时受到很大限制，带来诸多不便，而电子负载使得用户在具体使用时可通过计算机界面设定所需要的功率(或电源输出电流)一时间变化曲线，从而模拟买际电阻负载的大小，实际应用中当设备启动后其负载大小就严格按设定运行；4、由于采用的是能量反馈方式，因此，试验场所不必配备较大的电源容量，如：假设该电子模拟功率负载的效率为85％，待试设备的容量为50KVA，效率为85％，则试验场所的供电容量仅需14KVA即可完成50KVA的满载实验，从而降低了系统供电容量的开支；5、一般的讲，设备

2、的投资将因该设备的使用所节约的电费在1～2年内收回；若考虑使用该设备后节省了供电容量、减少了安装空间的费用，设备的投资将在小于1年的时间内收回。该系统的核心技术除在铁路系统会有广泛应用外，还可应用于牵引动力试验、通信电源出厂试验各种整流柜出厂试验、大功率充电电源试验、蓄电池放电试验、电机出厂试验、柴油机汽油机出厂试验、汽车动办}生能试验、电解电镀电源出厂试验，以及不停电电源出厂试验等。随着国民经济的发展，人们对能源的要求及试验自动化的要求越来越高，一方面工业交通等场合需要越来越大的功率试验手段，另一方面由于能源的紧缺使得能耗的费用也越来越高，基于节约能源减少开支

3、和试验自动化的要求，前述工业场合将越来越多的采用该设备进行考核试验。本文以中兴通讯公司的通信开关电源ZXD5000为被试电源，研制了能馈式电子模拟功率负载。ZXD5000开关整流器是深圳市中兴通讯股份有限公司自主开发的通信电源用开关整流器之一。采用了先进的开关整流器技术，可广泛应用于各种交换设备、微波通信以及光纤传输等能馈式电子模拟功率负载的研制北方交通大学硕士学位论文各行各监通信领域申。该产品交流输入电压380V，额定输交电压54v，额定电流l00A，试验时要求：通信电源输出电流在一定范围内连续可调，输出电流纹波很小，具备反接、参耍路、过流、缺相、过欠压等缳护

4、功能，能够实时监测电源的5-作状态，报警故障状态，多台通信电源(总电流达10000安培)并联试验时保证交流侧并阚无环流，对电网无污染。外形上保证较小的体积，合适的重量，相出的抗电磁兼容性，较高的绝缘等级，能够在40。C的室温、90％v：Z上的湿度条件下长时间稳定工作等。基于这种低压大电流的工况和实际的技术要求，考虑到成本问题，研稍了ESPL-30060型样机，该样机输入电压范阉48～60V，输入额定电流300A，输入最大功率18KW，输出侧直接并网，交流电压380Vj：10％，满载时效率近似为84％，在整个输入输出范辫内，通信电源输出电流严格跟踪给定镳，纹波<2

5、％，而虽交流镶功率瘸数近似为-I。0，谐波含量<5％．本文详细讨论了ESPL-30060镌冀作原理，及硬软件囊现，第二章详细分专孽了登令拳统，对实现过程中妁茭穗技术阕题进行了讨论，并比铰各神可行方案，作出最优选择。第三章、第四章介绍了系统两大主要部分直点变换器和逆变器的主电路、控制电路的实现，其中包括主电路拓毒}、参数选择、控制方法研究，实际元器件的应用，及DSP软件设计。第五章在第三、四章的基础上构建了整个系统的控制部分，完成了电予负载的实际功能，同时也包括在整个系统实现过程中采用的一些电磁兼容措施。第六章给出电子负载的相关实验波形，并进行分析。最后对于整个系

6、统的研制过程中遇到的问题、实现的程度和一些仍需解决的问题，给出了结论。毙馈式电子模拟功率受栽的研制北方交通炙学硕士学位论文第二章系统分析能馈型电子模拟功率负载畿够将低蘼直流电逆爱为交流并无污染地并网，实现电能的再生葶《用；并且需要满足在实际工业应用审大电流的需要，考虑到这些特殊性，本章着重分析鏊个系统申的一照美德部分，圉时提出实现的可行方案。§2。l负载模拟艨理能馈式电子负裁嗣普通电阻负载和其他能耗式受载一样，其基拳功自毪是完成通信电源的出厂试验，即能够模拟普通电阻负裁的输出特性。2．1。≥试验系统原理如瞪2-i所示，被试通信电源从盖救电网取得交流电能，其输出为

7、54V低臌直流，傲为负载系统的输入。再通过负载模凰孤博城toqv，爿被试⋯源目负载模拟攀元能藿流镝贫商醴2．1电子负载试验系统承意图拟苹冗并入电鼹。罄串的“受栽模拟单元”是系统的棱心部分，用以取代传统的电阻能耗掇负载，它的逆变艉量(如图所示)经反馈后备试验系统循环使用，以诧这到节约能源的辞的。从图审可以舞斑能量由电网通过整个实验系统后仍姻流入电网，实际损失的能蚤主要是通信电源的损耗和受栽模块酶损耗。2．1．2等俄电路和数学模型在普通能耗式负载审，图申的“负载模拟单无”所模拟的负载一般可以等效为电感和电鼹的串联，设被试电源的输出电鹰为u一茂鹱，电母受载可以模拟实际

8、的阻感负载和电阻负载，能