能量回馈型直流电子负载的研究

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1、硕士学位论文能量回馈型直流电子负载的研究ENERGYRECOVERYDCELECTRONICLOAD吴天昊哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TM542学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文能量回馈型直流电子负载的研究硕士研究生：吴天昊导师：张东来教授申请学位：工程硕士学科：电气工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM542U.D.C.:621.3Dissertationforth

2、eMaster’sDegreeinEngineeringENERGYRECOVERYDCELECTRONICLOADCandidate：WuTianhaoSupervisor：Prof.ZhangDonglaiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ElectricalEngineeringUnit：ShenzhenGraduateSchoolDateofOralExamination：June,2015University：H

3、arbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要负载作为电源测试的必需品，它的发展与应用变得日益复杂化，传统的静态负载已很难满足测试需求。线性电子负载凭借高动态响应的优势，虽然得到广泛使用，但也受到功率等级的限制，且能量消耗很大。开关型电子负载可以实现能量回馈，符合国家节能减排的要求，并且提升了测试负载的功率等级。本文根据线性电子负载和开关型电子负载的优缺点，采用线性负载与开关型负载协同工作的方式，使其优势互补，提高电子负载的动态响应速度，并可实现能量回馈，

4、提高负载效率，对输入电流纹波进行一定程度的补偿缩小。本文对功率MOSFET作为线性电子负载进行研究，分析其工作原理并设计了具有高带宽运算放大器的驱动电路，使线性负载具有较高的动态响应。分析MOSFET等效模型及运算放大器环路稳定性，设计线性负载的补偿网络，确保线性电子负载单元工作的可靠性。在此基础上介绍多路线性负载并联的方式，拓宽线性负载的功率等级。各并联支路采用相互独立的驱动电路，可近一步提高线性电子负载的动态响应速度。本文选取Switching-Boost开关型电子负载进行研究，分析其工作原

5、理并计算拓扑参数。并基于输入滤波器的作用，可减小输入电流纹波。介绍变换器小信号建模分析，并对输入电流进行闭环补偿网络设计，提高负载模拟精度。同时该变换器具有较宽的输入电压范围，还可以实现能量回馈。论文介绍了线性电子负载与开关型电子负载协同工作机理，分析电流镜采样电路，并设计线性负载基准值给定电路。通过控制线性负载电流，在负载切换时刻将线性负载投入使用，以此提高电子负载的动态响应速度。并在电路达到稳态时，控制线性负载电流呈三角波的形式，补偿输入电流纹波。同时设计了母线电压采样电路和配电开关驱动电路

6、，使电子负载工作于安全的电压范围内。关键词：线性电子负载；开关型电子负载；高动态响应；协同工作；电流纹波补偿-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractLoadisthenecessitiesforpowertesting,itsdevelopmentandapplicationbecomemoreandmorecomplicate,andtraditionalstaticloadhasbeendifficulttosatisfythetestrequirements.Althoughl

7、inearelectronicloadshavebeenwidelyusedwiththeadvantageofhighdynamicresponse,itislimitedbythepowerlevelandgreatenergyconsumption.Switchingelectronicloadscanachieveenergyfeedback,whichcansuittherequirementofenergyconservationandemissionsreduction,andim

8、provethelevelofpowertesting.Inthisthesis,basedontheadvantagesoflinearelectricalloadandswitchingelectronicload,conbiningthemtocomplementeachother’sdisadvantages,whichcanimprovethedynamicresponseoftheelectronicload,andrealizeenergyfeedbacktoimproveload