能量回馈型电子负载的原理介绍.
回馈型负载的工作原理1
回馈型负载的工作原理一，系统原理图
二，原理说明：
电机1，电机2和电磁调速电机构成回馈机组，调整加载装置的输出直流电压可以改变电磁调速电机两个轴之间的耦合程度，也就是改变了电机
1 和电机
2 轴之间的耦合强度，进而调整了电机1和电机2 之间的机械能量传递。
要求设定被测变频器的输出频率高于工装变频器的输出频率，这样电机1 工作在电动状态，电机2 工作在发电状态，电机2 发出的电能通过工装变频器转换为变频器直流母线上的直流电能，通过并联的直流母线电缆传送给被测变频器，这样一来，被测变频器从电网上吸取的电能就减少了，可以节省测试时的电能消耗。
能量回馈型电子负载的原理介绍
能量回馈型电子负载的原理介绍党三磊，丘东元，张波（华南理工大学电力学院广州510640）Study on the Theory of Energy Recycling Electronic LoadDANG Sanlei, QIU Dongyuan(Electric Power College, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)摘要：能量回馈型电子负载是一种用于各种电源出厂试验的能够模拟实际电阻负载特性的新型电力电子装置。
它能够实现对所模拟电阻值的无级调节，并能够实现电能的再生利用，具有节能、体积小、重量轻、节省安装空间、试验性能优良等优点。
本文简要描述了交直流电子负载的结构、原理和控制方式，并对主要影响系统性能的PWM整流器的工作原理和控制方法进行了重点分析。
关键字：电子负载，能量回馈，PWM整流器ABSTRACT:The energy recycling electronic load is a new type power electronics instrument that can run with the same function as resistors in the all kinds of power source burn-in test. It can be regarded as a resistor whose value can change smoothly. The device saves energy by feeding burn-in test power back to the utility system. It is lighter, smaller and has a better performance in the test than the normal electronic load. This paper describes the structure, principle and control strategy of AC and DC energy recycling electronic load briefly. The principle and control strategy of the PWM rectifier are studied in-depth.KEYWORDS: electronic load, energy recycling, PWM rectifier1引言电子负载是指能模拟真实负载某些特性的电子设备，它不仅可模拟不同数值的电阻、电感、电容及它们的组合，而且可模拟非线性负载的某些特性。
能量回馈电子负载原理
能量回馈电子负载原理
能量回馈电子负载原理是指在电路中，在大部分情况下只有负载在吸收电源的电能，而不能向电源返回电能。
但是，在一些特殊的电路中，负载可以将电能回馈给电源，使得电源的能量被循环利用。
这个电路中的负载就被称为能量回馈电子负载。
能量回馈电子负载原理主要指开关电源等的回馈电路，用户可以将其称之为反向电流。
在某些情况下，回馈电路是必须的，如某些充电器、锂电池电源、LED等。
因为在这些设备中，回馈电路播放了变换、保护等重要作用。
能量回馈电子负载原理中，需要注意的一个重要问题是负载不会向线路电源供电，而是通过回馈电路，将能量转移回电源侧。
这种回馈电路可以说是一个特殊的电源回路，因为电源在这种电路中是不工作的。
负载所做的工作仅仅是利用回馈电路给电源传递能量，而不是从电源中获取电能。
能量回馈电子负载的原理非常简单，具体的电路设计可以根据需要进行调整，因此具有很强的灵活性。
所以，在实际应用中，它被广泛应用于各个领域，如家用电器、汽车、航空航天、电动工具等。
在电子负载的应用中，能量回馈负载可以显著提高电子负载的效率，并增加使用时间。
同时，由于电子负载本身的结构和性质都不同，因此回馈电路的参数和配置也存在很大的差异。
一定要根据实际应用情况进行分析和选择，以达到最佳的效果。
总之，能量回馈电子负载原理虽然比较简单，但在实际应用中却具有广泛的应用前景。
未来，它将为各个领域的电子设备提供更加高效、稳定的能源供应，成为推动电子设备科技创新和发展的关键因素。
电动汽车能量回馈系统的原理与效能分析
电动汽车能量回馈系统的原理与效能分析随着对环境和能源问题的日益关注，电动汽车作为一种无排放的绿色出行方式，正受到越来越多人的关注和青睐。
然而，电动汽车的续航里程一直是用户关注的一个重要问题。
为了解决这个问题，科学家们提出了能量回馈系统（regenerative braking system），这一系统能够利用车辆制动时产生的能量，并将其转化为电能进行存储，从而提高电动汽车的续航里程。
本文将从电动汽车能量回馈系统的原理和效能两个方面进行分析。
1. 原理能量回馈系统的核心原理是将制动过程中产生的动能转变为电能进行储存。
一般来说，制动时，电动汽车的驱动电机利用车轮运动的动能回转，相应地产生电能，而不是通过摩擦将动能转化为热能消耗掉。
这样一来，电动汽车能够将制动过程中的能量转化为电能进行储存，进一步提高车辆的能效。
具体而言，能量回馈系统一般包括以下几个主要的组成部分：1.1 制动电阻装置：在制动时，制动电阻装置根据车轮转动的速度和力度，产生一定的电阻，从而将动能转化为电能。
1.2 电能转换装置：制动电阻产生的电能需要进行转换才能储存和使用。
电能转换装置将制动过程中产生的直流电能转换为可以储存的电能，通常使用蓄电池进行储存。
1.3 控制系统：能量回馈系统的控制系统监测制动状态和电能转换过程，确保系统能够高效、稳定地将动能转化为电能。
2. 效能分析能量回馈系统对电动汽车的效能有着显著的提升作用，主要体现在以下几个方面：2.1 能量回收率提高：传统的内燃机汽车在制动时会将动能转化为热能散失，而电动汽车通过能量回馈系统能够最大程度地回收制动过程中产生的动能，提高能量的利用率。
据研究表明，能量回馈系统可以将制动时产生的能量回收率提高20%~30%，从而延长电动汽车的续航里程。
2.2 能耗减少：电动汽车通过能量回馈系统回收能量，可以减少对电池的充电次数，从而延长电池寿命。
同时，也能够减少充电过程中的能量损耗，提高充电效率，降低了电动汽车的能耗，进一步提高车辆的能效。
能量回馈原理
能量回馈原理
能量回馈原理主要是将运动中负载上的机械能（位能、动能）通过能量回馈装置变换成电能（再生电能）并回送给交流电网，供附近其它用电设备使用，使电机拖动系统在单位时间消耗电网电能下降，从而达到节约电能的目的。
具体来说，能量回馈的原理是通过自动检测变频器的直流母线电压，将变频器的直流环节的直流电压逆变成与电网电压同频同相的交流电压，经多重噪声滤波环节后连接到交流电网，从而达到能量回馈电网的效果。
能量回馈技术常用于变频调速系统中，特别是大惯量、拖动性的变频调速系统中。
这种技术能够将电机减速过程中所产生的再生电能回馈到电网，同时协助系统实现快速制动功能。
在实际应用中，能量回馈技术能够提高设备的运行效率，降低能耗，同时还可以减少机房温度，节省机房空调的耗电量。
因此，能量回馈技术在节能减排、提高能源利用效率等方面具有重要意义。
以上内容仅供参考，如需更多专业信息，建议查阅相关文献或咨询相关学者。
IDI7101能馈型交流电子负载概述
IDI7101能馈型交流电子负载概述交流电源在研发生产过程中或产品出厂前都需要进行负载试验以检验电源的电气性能和输出能力。
交流电子负载是指能模拟真实负载某些特性的电子设备,它不仅可模拟不同数值的电阻、电感、电容及它们的组合,而且对于非线性负载的某些特性也可模拟。
电子负载通过控制输入电流达到模拟各种负载的目的,具有调节方便、通用性强、精度高、稳定性好等优点,是电源试验测试用负载的发展方向。
交流电源在研发生产过程中或产品出厂前都需要进行负载试验以检验电源的电气性能和输出能力。
目前，电源试验和性能检测一般都是通过无源负载进行的。
无源负载包括阻性负载、感性负载、容性负载以及阻感容混合负载等。
无源负载在电源试验中，有功电能均通过阻性负载消耗，能耗大、发热量大、稳定性差，并且还存在负载调节不便等缺点。
交流电子负载是指能模拟真实负载某些特性的电子设备，它不仅可模拟不同数值的电阻、电感、电容及它们的组合，而且对于非线性负载的某些特性也可模拟。
电子负载通过控制输入电流达到模拟各种负载的目的，具有调节方便、通用性强、精度高、稳定性好等优点，是电源试验测试用负载的发展方向。
交流电子负载又分为能量消耗型和能量回馈型两类，由于输入电流受控，两者均具有电子负载模拟功能强、控制精度高的优点。
但能量消耗型电子负载从电源吸收的有功电能仍须通过电阻消耗，而能量回馈电网型电子负载与它的区别在于：一方面，它从被试电源吸收的电能可最大量的为被试电源循环使用，损耗仅仅是变流器的开关损耗和线路损耗，从而最大限度地节约了电能；另一方面，由于所采用的PWM变流器工作在开关状态，与一般工作在放大状态的电子负载相比它可很容易地实现大功率应用的要求，因而具有更广阔的应用领域。
青岛仪迪电子公司研发的能馈型电子负载IDI7101主要应用于110V、220V电力电源老化测试及总体测试。
设备自动适应220V和110V电力电源的老化。
高频PWM技术，能够将老化测试过程中92%以上电能循环利用，节能高效、安全稳定。
回馈式负载工作原理
回馈式负载工作原理一、概述回馈式负载（feedback load）是指系统输出信号的一部分被引入到系统输入端，从而控制系统的工作状态和性能的一种负载工作原理。
在这种工作原理下，系统会通过收集输出信号并将其与期望输入信号进行比较，然后根据比较结果进行调整和修正，以实现系统的稳定性和工作效果的优化。
回馈式负载的工作原理适用于各种控制系统和电子设备中，例如自动控制系统、放大电路、稳压电源等。
通过引入回馈，系统能够自动校正和调节自身的运行状态，使得输出信号更接近预期的目标值，并且对于外界环境的干扰更具有鲁棒性。
二、回馈式负载的基本原理回馈式负载的基本原理是通过将输出信号的一部分引入到输入端，形成一个反馈回路。
这样，系统就可以根据输出信号与期望输入信号之间的差异来自动调整和修正系统的工作状态。
2.1 正反馈和负反馈回馈式负载可以分为正反馈和负反馈两种方式。
正反馈将输出信号的一部分再次引入到输入端，加强原始信号，使得系统变得不稳定。
而负反馈将输出信号的一部分引入到输入端，通过反向调节来稳定系统工作。
2.2 回馈路径和比例在回馈式负载中，回馈路径将输出信号引入到系统的输入端。
通过合理设置回馈路径的比例，可以控制系统的稳定性和工作品质。
不同的系统和应用场景可能需要不同的回馈路径和比例设置，以满足特定的要求。
2.3 控制系统的示意图下图是一个控制系统的示意图，用于说明回馈式负载的基本原理和结构。
_______ _______| | | |--> | 系统 |--f---> | 输出 ||_______| <------- |_______|↑ ↑ ↑ ↑| | | || | ⇓ || | h |⇓ | ⇓⇓_______ _______| | | |<-- | 输入 | <------ | 比较器||_______| |_______|上述图中，系统是通过将输出信号的一部分（f）引入到比较器中，与期望输入信号进行比较，然后将比较结果传递给系统进行调整和修正的。
电子负载原理范文
电子负载原理范文电子负载（Electronic Load）是一种用于模拟负载特性的电子测试仪器，主要用于测试电源、电池和电子设备的性能。
通过电子负载可以模拟不同的负载条件，以便进行功率、电流、电压和电阻等参数的测试和调试。
本文将介绍电子负载的基本原理和工作原理。
电子负载的基本原理是通过转换电能为其他形式的能量来模拟负载条件。
这通常通过使用大功率功率晶体管（MOSFET）来实现。
MOSFET是一种具有高开关速度和高功率处理能力的半导体器件。
在电子负载中，MOSFET被用作电压控制电流源（VCCS），通过控制门极电压来调节负载电流。
在工作原理方面，电子负载通过将负载电流流经电阻，将测量电流转换为电压进行测量。
然后，通过反馈控制，调整负载电流，使其等于预设值。
这样，电子负载能够模拟不同的负载条件，并根据实际需求提供所需的电流和电压。
电子负载通常由以下几个关键组件组成：1.电压调节电路：用于调节负载电流的基准电压，通过调整输入电压来控制负载电流。
2.测量电路：用于测量负载电流和电压的电路，通常使用电流传感器和电压测量电路。
3.控制电路：用于实现负载电流的反馈控制，保持负载电流恒定。
4.MOSFET驱动电路：用于控制MOSFET，以实现对负载电流的控制。
5.冷却系统：用于散热，保证电子负载正常工作。
电子负载一般具有以下特点和应用：1.宽工作范围：电子负载通常具有广阔的负载范围，可在几毫安至几百安的范围内工作，以满足不同设备和电源的测试需求。
2.高精度：电子负载通常具有高精度的电流和电压测量功能，能够提供准确的测试结果。
3.高可靠性：电子负载通常具有较高的可靠性和稳定性，能够长时间稳定工作。
4.自动化控制：电子负载通常具有自动化控制功能，可以通过计算机和软件进行远程控制和数据采集。
5.应用广泛：电子负载广泛应用于电源、电池、LED灯、电机、电子设备和充电器等的测试和调试，可以帮助工程师评估产品性能和故障排除。
科电工程回馈式电子负载
科电工程回馈式电子负载科电工程回馈式电子负载的特点：●可供1相，2相或3相输入电压使用●可将直流电量返回到本地或公共电网●直流输入端为电隔离结构●每台产品的输入功率高达10.5kW还可扩展至105kW或更高●输入电压高达1500V●每台产品的输入电流能高达510A●基于FPGA/DSP数字控制●多语言TFT触摸屏●用户配置文档，真实函数发生器●内置模拟接口与USB接口●并联用主-从总线●前板有额外的USB端口，适合使用外置U盘●可选数字式即插即用型接口，或安装IEEE/GPIB端口●支持SCPI指令语言●可选自动隔离设备科电工程回馈式电子负载产品具有四个常用调节模式：恒压、恒流、恒功率和恒阻。
基于FPGA的控制电路带来了更多新的功能，如函数发生器，模拟非线性内阻的基于表格格式的调整电路。
能量返回功能可使产生的直流电同步转化成正弦波电流，然后返回给当地或公共电网。
这不仅摆脱了以前的热耗散，同时还节省了用电成本。
产品上的巨大蓝色触摸屏提供一个不同于其他产品的手动操作。
经模拟或数字接口进行控制的反应时间已由DSP控制软件得到很好的改善。
多台产品并联操作时，可经主从总线将这数台产品连到一个更大的系统上，此时实际值会被累加，设定值则会被均衡分布。
科电工程回馈式电子负载的性能：1、功率、电压和电流等级本系列有0...80V DC至0...1500V DC输出电压的产品型号，还有一款输入电流高达510A的型号。
本系列有三个功率级别，分别为3.5kW，7kW或10.5kW，单机外壳仅3U高。
还可组合到机柜内扩展高达105kW（或更大）的功率，并形成更大的总电流。
按照客户要求能组成更大功率的系统。
2、机械结构所有型号都安装于一个3U高，19“宽，609mm深的机架式外壳内，适合各种尺寸的19“机柜，如42U，也适合大功率的系统设计。
3、供电3.5kW的型号配230V的单相电使用，7kW的则需两相电，10.5kW的则需三相电（230V+N）供电。
电子负载的原理及应用
电子负载的原理及应用1. 电子负载的概述电子负载是一种用于模拟负载，对电源进行电流和功率测试的设备。
它可以模拟不同电流和功率条件下的负载，以便测试和评估电源的性能。
电子负载主要用于电源供应器、电池、太阳能电池和燃料电池等设备的研发、生产和测试。
本文将介绍电子负载的工作原理以及在各个领域的应用。
2. 电子负载的工作原理电子负载通过将电流通过一个可编程的负载模型来消耗电源的电能。
负载模型可以模拟不同的负载条件，如恒定电流、恒定功率、恒定电阻等。
电子负载通常包括一个电流测量电路和一个控制电路。
电流测量电路用于测量通过负载的电流，控制电路用于控制负载模型的电流或功率。
通过改变负载模型的参数，可以模拟不同的电流和功率条件。
3. 电子负载的应用3.1 电源供应器测试电子负载被广泛应用于电源供应器的测试和评估。
电源供应器是一种将电能转换为其他形式能量的设备，在各种电子设备中都有广泛的应用。
使用电子负载可以模拟各种负载条件，以测试电源供应器在不同负载下的性能稳定性和效率。
3.2 电池测试电子负载在电池的测试和评估中也发挥着重要的作用。
电池是储存能量的设备，广泛应用于各种便携式设备和电动车辆中。
使用电子负载可以模拟各种电流和功率条件，以测试电池在不同负载下的容量、效率和循环寿命等性能。
3.3 太阳能电池测试太阳能电池是将太阳能转化为电能的设备，在太阳能光伏发电系统中有着重要的地位。
使用电子负载可以模拟太阳能电池在不同光照条件下的负载特性，以评估太阳能电池的效率和稳定性。
3.4 燃料电池测试燃料电池是一种将燃料的化学能转化为电能的设备，在可再生能源和电动交通等领域有广泛应用。
使用电子负载可以模拟燃料电池在不同负载条件下的工作特性，以评估燃料电池的效率和稳定性。
4. 总结电子负载是一种重要的测试设备，可以模拟不同负载条件下的电流和功率，用于电源供应器、电池、太阳能电池和燃料电池等设备的研发、生产和测试。
通过电子负载的测试，可以评估这些设备的性能稳定性、效率和循环寿命等指标。
回馈式负载讲解分析
回馈式负载讲解分析
回馈式负载（Feedback Load）是一种利用反馈原理进行负载控制的方法。
在回馈式负载中，通过对输出信号进行采样、比较、调节电路的反馈来控制负载的电流或电压。
该方法可以更加精确地控制负载，提高系统的效率和稳定性。
回馈式负载通常由反馈电路、隔离电路、驱动电路和负载组成，其中反馈电路是实现回馈控制的关键部分。
反馈电路中采样电阻将输出信号引出并传回调节电路，经过比较和调节后再通过控制驱动电路来控制负载的电流或电压。
隔离电路是为了保护控制电路和负载，避免电流或电压的干扰和反作用。
驱动电路则是根据控制信号对负载进行驱动的部分，通常使用场效应管或晶体管实现。
回馈式负载的优点在于精度高、稳定性好、响应速度快、动态特性好等。
该方法可以根据实际需要来调整负载的电流或电压，适用于各种不同的负载类型。
同时，回馈式负载还可以避免负载过载、过温等问题，提高设备的可靠性和使用寿命。
在应用中，回馈式负载通常用于电源、充电器、电动机、LED驱动器等数码产品和机械设备中。
例如，在电源中，回馈式负载可以通过调节输出电流或电压来实现稳定的电源输出，避免电压波动对设备的影响。
在LED驱动器中，回馈式负载可以根据LED的亮度需求调节输出电流，实现精确的亮度控制。
总之，回馈式负载是一种应用广泛的负载控制方法，其优点在于精度高、稳定性好、响应速度快、动态特性好等。
在电子设备和机械设备中具有广泛的应用前景。
电子负载原理
电子负载原理电子负载是一种用于测试和模拟电源负载的仪器，它可以调节并吸收输入电源的功率，起到负载作用。
它被广泛应用于电子设备测试、电源开发以及其他电力电子应用中。
本文将介绍电子负载的原理及其工作机制。
一、电子负载的基本原理电子负载的基本原理是通过调节其内部电路的状态来模拟负载对电源的要求，并通过测量电流和电压来确定电源的性能。
在实际应用中，电子负载通常由负载模块和控制模块组成。
1. 负载模块负载模块是电子负载的核心部件，主要由功率开关、电流采样电路、电压采样电路和模拟输入控制电路等组成。
负载模块能够根据输入电源的要求，调节自身的负载状态，从而实现对电源的模拟。
2. 控制模块控制模块主要负责对负载模块进行控制和参数调节。
它通常由数字信号处理器（DSP）或微控制器（MCU）等芯片实现，通过与负载模块进行通信，实现对电子负载的控制和监测。
二、电子负载的工作机制电子负载的工作机制大致分为两个过程，即负载调节和参数测量。
1. 负载调节负载调节是指根据外部输入信号或用户设置的参数，通过控制模块对负载模块进行调节，以达到模拟负载对电源的需求。
在负载调节过程中，控制模块会输出控制信号，通过负载模块内部的功率开关和控制电路来调节负载的电流和电压。
2. 参数测量参数测量是指测量电子负载在特定条件下输出的电流、电压等参数，并通过控制模块将这些参数反馈给用户。
参数测量可以实时监测电源的性能，并根据需求进行调整。
三、电子负载的应用电子负载在电源开发、电子设备测试和电力电子应用中具有广泛的应用。
1. 电源开发在电源开发中，电子负载能够模拟实际负载对电源的要求，从而测试电源的输出功率、效率和稳定性等性能指标。
通过与负载模块的交互，可以对电源进行评估和改进，确保其满足实际应用的需求。
2. 电子设备测试电子负载可以用于测试各类电子设备的性能，如电源适配器、锂电池、太阳能电池板等。
通过在实际工作条件下模拟负载，可以评估设备的性能指标，发现潜在问题并进行优化。
能量回馈式直流电子负载
能量回馈式直流电子负载随着新能源汽车动力电池，电网储能系统等行业的快速发展，大功率直流电子负载需求猛增，范围从30kW~500kW不等。
大功率回馈式直流负载IT8000系列在传统直流电子负载性能基础上，进一步提升功率密度，相同功率下，体积缩减80%，且电压最高可达2250V，完全股改特殊领域的超高电压需求，且具备回馈效率高达95%的能量回馈功能。
功能亮点1：专利并机技术，并机功率高达1.152MW最新IT8000系列回馈式负载采用光纤并机方案，功率扩展到1152kW，同等体积内，功率变为原来的1.2倍，节约了实验室的空间。
而采用的光纤并机方案，为艾德克斯专利技术，这将方便解决用户在扩展功率模块时，并机组网带来的精度不准问题。
光纤方案扩展功率模块后无需整机进行校准，直接使用。
并且光纤相比较传统的485或者模拟量形式的并机组网方式，有效规避了模块之间的物理电路影响，并机后性能指标几乎等同于单个模组。
图一 IT8000系列专利并机技术功能亮点2：增加多种复合拉载模式，满足不同特性需求的应用场合IT8000系列新增复合模式有：CV+CC,CR+CC,CV+CC,CP+CC。
以CV+CC模式为例，在传统单纯的CV拉载模式下，增加了限流功能，可保护CV拉载过程中，电流的冲击导致DUT误触发保护甚至损坏等。
复合模式的功能非常强大及实用。
图二 IT8000系列多种工作模式功能亮点3： 电池模拟功能当IT8000用于测试充电机等产品时，绝大多数的充电机需要检测到电池的存在才会使能输出。
所以一般提供方案时，需要通过一台电源+一台负载=电池，原因是电子负载作为纯耗能设备，无法模拟出电池端电压。
而IT8000在电池模拟模式下，可以在端口产生一个电压输出，模拟电池的真实状态，使能充电机的输出。
另外，针对电池的测试，IT8000回馈载也延续了电池放电模式，用户可设定以电池电压，容量，时间为截止条件，轻松完成电池容量测试。
图三 传统电池模拟与IT8000系列电池模拟 环境同时，IT8000系列回馈式负载前面板标配USB接口，比如在船舶航空等大功率电池的放电波形无法通过传统list实现的特殊应用环境中，用户可通过该USB接口直接导入.csv文件波形，进行任意复杂波形的拉载。
能馈型交流电子负载的研究
能馈型交流电子负载的研究王浩;曾岳南;刘锦辉【摘要】为绿色节能和简化变频器设备带载测试的投入,研究了一种针对变频器老化试验这一应用场合的能馈型交流电子负载,分析其主电路的两级AC/DC/AC变换结构和系统数学模型,提出了将两级PWM变换器分开控制的策略,采用SVPWM进行调制.通过Matlab/Simulink仿真试验,证明了该方案的控制方法可以实现对负载模拟侧电流精确控制,模拟所需负载特性的功能,同时并网逆变侧功率因数接近于1,低电流THD的有源逆变,将测试电能回馈电网,解决了传统负载能耗的问题.该控制系统具有良好的动、静态性能.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2013(030)002【总页数】4页(P24-26,53)【关键词】变频器老化;交流电子负载;负载特性模拟;能量回馈【作者】王浩;曾岳南;刘锦辉【作者单位】广东工业大学自动化学院,广东广州510006;广东工业大学自动化学院,广东广州510006;广东工业大学自动化学院,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】TM4640 引言各种交流电源装置（像交流稳压电源、交流UPS、变频器等）在出厂时都需要进行严格的老化实验（24－72 h）和相关的动态、稳态带载实验。
交流电子负载可以模拟传统真实阻抗负载（用电器）的电力电子装置，具有体积小、重量轻、节省安装空间等优点。
目前，交流电子负载主要应用于各种电源的测试，而在变频器老化测试方面的应用却很少。
在变频器出厂时，除了严格的常规检查外，尚需要逐一送入考机房进行100 h 45℃高温运行测试，再安装到机床上运行48 h，确认合格方可出厂。
做这样的老化拷机带载测试需耗费大量的电能，而且，测试的整套设备往往体积庞大，占用空间。
本文研究的能馈型交流电子负载可以模拟实际负载的电性特点满负荷运行，不仅能够直接达到老化变频器的目的，而且能将老化测试的能量以单位功率因数高效率馈回电网，以解决传统能耗性负载调节不便和电能消耗大等问题；并通过Matlab／Simulink仿真，仿真结果表明该方案正确可行。
能量回馈式可编程电子负载(能馈负载)
能量回馈式可编程电子负载概述各种电源类产品：如稳压电源、UPS、消防应急电源、直流电源、充电器、发电机等，出厂前均需要进行负载老化与试验。
传统的方法是采用电阻进行能耗放电，这一方面会消耗大量的电能，另一方面会大大增加输配电设备的容量，同时释放的热量会增加空调的负担。
在电源老化、测试过程中通常采用特定的非线性负载，如三线制整流器、四线制整流器等，同时其功率因数也有特定要求。
在有源电力滤波器及无功补偿设备的检验、测试、老化过程中，不仅有上述要求，同时还需可设定的三相有功不平衡、无功功率，谐波次数、幅值、相位可编程特性。
华天HTFPL系列能量回馈式可编程电子负载由负载模拟单元、能量回馈单元和可编程人机界面组成，可模拟多种类型的负载，具有精度高、编程灵活、安全可靠、高效节能、维护简单、扩容方便等优点。
系统构成整机采用模组结构，采用交直交的背靠背双向可调逆变技术，由多个负载、回馈对并联构成，负载单元四线制接入电网、回馈单元三线制接入电网，二者的直流母线正负分别相连。
人机界面通过RS485总线集中监控管理负载单元、回馈单元，模拟小电流负载时，可运行一个负载回馈对，模拟大电流负载时，可运行多个负载回馈对。
每个负载回馈对又可以单独调节输出电流的大小，以达到精确输出的要求。
常见的负载类型已经预存于每个负载单元的控制模块中，通过人机界面可以一键加载。
人机界面具有编程功能，可以自定义任意电流波形，同时，预存了多种负载模版，编程既简单又快速。
负载阶跃时，由光纤信号同步各负载单元，同步特性好。
系统构成框图工作原理人机界面与负载单元的控制器通信，指定其加载某种预存的负载电流波形数据，或者下发编程的电流波形数据，控制器中的高速数字信号处理器（DSP）对数据进行处理，得到指令电流，并通过电流跟踪控制电路和驱动电路，以脉宽调制（PWM）信号形式向负载电流发生电路送出驱动脉冲，驱动IGBT或IPM功率模块，生成负载电流，实现各种负载类型的模拟。
回馈式负载工作原理
回馈式负载工作原理一、引言回馈式负载是电子电路中常见的一种负载方式。
它通过反馈电路将部分输出信号重新输入到输入端，从而调节输出信号的幅度和频率，使其稳定工作在指定的工作状态。
回馈式负载具有稳定性好、精度高、响应速度快等优点，在各种电子设备中得到广泛应用。
二、回馈式负载的基本结构回馈式负载由两部分组成：放大器和反馈电路。
放大器是指将输入信号放大并输出的电路，反馈电路则是将部分输出信号重新输入到输入端，以控制放大器输出信号的幅度和频率。
三、回馈式负载的工作原理1. 放大器部分放大器通常由一个或多个晶体管或集成电路组成。
当输入信号进入放大器时，放大器将其放大，并向外输出一个更强的信号。
2. 反馈电路部分反馈电路通常由一个或多个元件组成，如电阻、电容等。
它将一部分输出信号重新引入到输入端，并与原始输入信号相加后再次进入放大器。
3. 工作原理当反馈信号与原始输入信号相加后，它们会形成一个新的信号，并进入放大器。
这个新的信号将被再次放大并输出，同时又会进入反馈电路，不断地循环。
通过反馈电路的调节作用，可以使输出信号稳定在指定的幅度和频率范围内。
当输出信号偏离指定范围时，反馈电路会自动调整输出信号的幅度和频率，使其重新回到指定范围内。
四、回馈式负载的优点1. 稳定性好：由于反馈电路的调节作用，回馈式负载可以使输出信号保持在指定范围内，从而保证了系统稳定性。
2. 精度高：由于反馈电路可以精确地控制输出信号的幅度和频率，在一些需要高精度控制的应用中得到广泛应用。
3. 响应速度快：由于反馈电路可以快速调节输出信号的幅度和频率，在一些需要快速响应的应用中得到广泛应用。
五、回馈式负载的应用1. 无线通讯系统：在无线通讯系统中，回馈式负载常常被用来控制射频功率放大器（PA）输出功率的稳定性和精度。
2. 电源控制系统：在电源控制系统中，回馈式负载常常被用来控制输出电压和电流的稳定性和精度。
3. 测试仪器：在测试仪器中，回馈式负载常常被用来控制信号发生器输出信号的稳定性和精度。
单相馈能式电子负载电路原理分析
单相馈能式电子负载电路原理分析
1.恒流源：恒流源是单相反馈能式电子负载电路的核心部件，其作用
是根据输入的电流信号，产生稳定的恒定电流输出。
恒流源通常由一个电
压源、一个比较器和一个功率二极管组成。
比较器的输入端连接外部调节
电压信号，内部设定一个恒定电流基准值，当输入电流信号与基准值不同时，比较器就会调节功率二极管的工作状态，使输出电流保持恒定。
2.比较器：比较器是用来比较输入电流信号与设定基准电流值的大小，根据比较结果来控制功率二极管的导通与截止。
当输入电流大于设定基准
电流值时，比较器输出一个高电平信号，使功率二极管导通；当输入电流
小于基准电流值时，比较器输出低电平信号，使功率二极管截止。
3.比例积分控制器：比例积分控制器是用来对比较器的输出信号进行
处理，调节电流源的输出，使输出电流与设定的目标电流值尽可能接近。
比例控制器通常根据输入电压信号与基准电流值的差值来控制功率二极管
的导通时间，以实现恒定电流输出。
积分控制器则用来消除比例控制器的
误差，使输出电流更加稳定。
4.功率二极管：功率二极管是用来调节恒流源输出电流的关键部件，
根据比较器的信号控制导通与截止，从而实现恒流输出。
功率二极管在导
通状态下，流过大电流，将电能转化成热能散掉；在截止状态下，消耗很
小功率。
综上所述，单相反馈能式电子负载电路是通过恒流源、比较器、比例
积分控制器和功率二极管等部件的协调工作，实现对输入电流信号的处理
和调节，以达到稳定输出电流的目的。
其优点在于高精度、高性能、稳定
可靠，可广泛应用于各种电源设备的测试及工业控制领域。
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能量回馈型电子负载的原理介绍党三磊，丘东元，张波（华南理工大学电力学院广州510640）Study on the Theory of Energy Recycling Electronic LoadDANG Sanlei, QIU Dongyuan(Electric Power College, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)摘要：能量回馈型电子负载是一种用于各种电源出厂试验的能够模拟实际电阻负载特性的新型电力电子装置。
它能够实现对所模拟电阻值的无级调节，并能够实现电能的再生利用，具有节能、体积小、重量轻、节省安装空间、试验性能优良等优点。
本文简要描述了交直流电子负载的结构、原理和控制方式，并对主要影响系统性能的PWM整流器的工作原理和控制方法进行了重点分析。
关键字：电子负载，能量回馈，PWM整流器ABSTRACT:The energy recycling electronic load is a new type power electronics instrument that can run with the same function as resistors in the all kinds of power source burn-in test. It can be regarded as a resistor whose value can change smoothly. The device saves energy by feeding burn-in test power back to the utility system. It is lighter, smaller and has a better performance in the test than the normal electronic load. This paper describes the structure, principle and control strategy of AC and DC energy recycling electronic load briefly. The principle and control strategy of the PWM rectifier are studied in-depth.KEYWORDS: electronic load, energy recycling, PWM rectifier1引言电子负载是指能模拟真实负载某些特性的电子设备，它不仅可模拟不同数值的电阻、电感、电容及它们的组合，而且可模拟非线性负载的某些特性。
电子负载具有调节方便、通用性强、精度高、稳定性好等优点，是电源试验测试用负载的发展方向。
电子负载作为电源测试的重要手段，随着电源测试集成化、一体化的发展趋势，其重要性越发明显。
能量回馈型电子负载既能模拟各种负载特性，又能将电能无污染的回馈电网，是当前电子负载发展的必然趋势。
与普通电阻负载相比，它的工作方式是利用电力电子变换技术在完成测试功率实验的前提下，将被测电源的输出能量循环再生利用，既节约了能源又不产生大量的热量，避免了试验场所环境温度升高的问题。
该电子负载未将试验功率转变为热能，因此不必使用体积庞大的电阻箱及冷却设备，节约了安装空间。
由于采用的是能量回馈的方式，因此试验场所不必配备较大的电源容量，降低了供电容量的成本[1]。
本文分别介绍了交直流电子负载的结构，工作原理和相应的控制方式，并重点分析了PWM整流器的工作原理和不同控制方式的优缺点。
2能量回馈型交流电子负载图1给出了单相能量回馈型交流电子负载系统结构图，采用具有中间直流环节的AC/DC/AC双级变换结构，分开控制电子负载的输入电流i u、输出电流i r，并且能使输入和输出工作在不同的频率满足某些特殊电源测试需要。
AC/DC整流单元与DC/AC逆变单元均采用电压型PWM整流器，前级整流单元控制被测电源的输出电流i u，模拟被测电源需要的负载特性；后级整流单元控制直流侧电压V dc和并网电流i r。
控制上前后级是解耦的，可以分开进行分析和设计[2]。
前级整流器的功率因数在-1至1间可调，后级逆变器功率因数一般为-1，被测电源输出的电能（除去开关损耗）经逆变回馈电网。
2.1 负载特性模拟功能的实现图2给出了负载特性模拟控制系统图，其中P ref 、V u 和i u 分别指模拟负载的功率、被测电源输出电压和被测电源输出电流，i uref 和i uf 分别指被测电源输出电流控制目标值和被测电源输出电流反馈值。
前级PWM 整流的主要目的是模拟阻感负载特性，并把能量从被测电源传递给能量回馈单元。
对于前级整流单元而言，后级整流单元相当于直流电压源，只有一个控制量i u ，对i u 进行闭环控制。
电子负载作为被测电源的负载，要能模拟RL 负载特性，因而图中移相电路是必需的[3]。
P ref 经过移相后与V u 通过乘法器产生模拟负载输入电流（即被测电源输出电流）控制目标值i uref ，i uref 再与反馈电流i uf 比较生成电流误差值，误差值经过电流调节器和PWM 发生器形成相应的PWM 脉冲使开关管开通或关断，达到i u 对i uref 快速跟踪，这样就实现了负载特性的模拟功能。
2.2 能量回馈功能的实现图3给出了能量回馈系统控制系统图。
后级整流单元控制直流侧电压V dc 和并网电流i r ，使并网电流正弦化和并保持功率因数为-1是后级控制的主要目标。
如控制系统框图所示，V ref 为直流母线给定电压，V dc 为直流母线电压，i r 为并网电流，V s 为与电网电压同相的单位正弦信号。
根据对直流母线电压误差的比例积分调节，控制系统自动选取能量流动方向，PI 调节器的输出与V s 相乘生成的正弦信号作为并网电流的控制目标值，电流目标值与反馈值的电流误差经过电流调节器调节后生成信号波与载波比较产生驱动信号。
只要选择合适的控制系统参数，可维持母线电压恒定的同时能量自动选取流动方向做到了能量平衡，网侧电流可为与电网同相或反相的正弦波形且THD 很小[2]。
反馈电流和电压通过高频噪声滤波和凹槽滤波器可以进一步减少谐波含量[4]，改善电子负载的性能。
2.3 电压型PWM 整流器交流电子负载中的负载特性模拟和能量回馈两个功能的实现都依赖于电压型PWM 整流器，因而选择合适的PWM 整流器拓扑结构和相应有效的控制方式决定了电子负载的性能。
PWM 整流器是应用脉宽调制技术（PWM ）发展起来的一种新型电源变流器，既可以将电网输入的交流整流为输出的直流，也可方便地将直流逆变为交流，回馈到电网中去，因而PWM 整流器也被称为脉冲变流器或四象限变流器。
目前，应用最为广泛的是电压型桥式变流器，三相电压型PWM 整流器即是其中的一种，交流电子负载的负载特性模拟单元与能量回馈单元，直流电子负载的逆变部分都采用这种整流器。
对于此类电压型桥式电路的分析，应当从其基本的组成单元半桥单元入手。
由三相电压型PWM 整流器三相电压的对称性可以知道，直流侧中点电位与电网中线等电位。
以此电位为参考地电位，理想情况下三相电压型PWM 整流器半桥单元的理想拓扑结构如图4所示。
若以正弦脉宽调制规律控制开关S1、S2，可在A 点得到基波为正弦波的脉宽调制波U s ，其基波幅值：2/d S U U α= (1)图1交流电子负载系统 Fig.1 AC electronic load systemV S整流单元逆变单元图2 负载特性模拟控制系统Fig.2 Control system of load characteristic simulationunit图3 能量回馈控制系统Fig.3 Control system of energy feedback unitα为调制比，相位和频率都可以控制。
如果控制S U 的频率与网压频率相同，则可以得到如下电压矢量关系式：s U L I j U NN +=ω (2) 对应的电压矢量图如图4所示。
图中可以看出，调节S U 的幅值和相角可使NI 在四个象限内随意变化。
图中给出S U 和'SU 两种情况，相应得到的N I 和'N I 各在II 、IV 象限，对应于整流和逆变两种状态。
对于电子负载能量回馈环节来说，三相电压型脉冲整流器应工作在有源逆变的状态，且其功率因数应为-1.0，以保证不对电网造成污染，而对交流电子负载的负载特性模拟环节，相电压型脉冲整流器应工作在有整流状态，且其功率因数应为-1.0至控制能量回馈的关键是矢量图中的N I ，或者通过对S U 的控制以完成对NI 的控制，或者直接对N I 进行控制，完成对交流侧电流、功率因数的控制，从而实现各种功能：整流器，逆变器，功率因数补偿器，谐波补偿器等等。
PWM 整流器的电流控制既包含幅度控制，又包含相位控制，这些年来，已经出现了不少有关的交流侧电流控制的方法，相位幅度控制（PAC ）是一种应用较多的方法。
该方法基于输入回路的稳态相量关系，根据稳态电流向量的给定、PWM 基波电压向量的幅度与相位，分别予以闭环控制，进而通过SPWM 电压控制实现对输入电流的控制。
这种控制方法存在几个方面的缺陷，一是对PWM 电压向量的幅度与相位以两个闭环分别控制，加之通常出于系统稳定性的考虑，两个闭环的响应速度差别较大，幅度与相位瞬态响应速度不同步，难以保证系统具有良好的动态特性；二是从稳态相量关系出发进行电流控制，其前提条件是交流电压源不发生畸变，而实际上由于电网内阻抗的存在，负载的变化及各种非线性负载等扰动尤其是在瞬态过程中，电源波形的畸变会直接影响着系统控制的效果；三是在用于有源无功补偿的情况下，由于脉冲整流器交流侧电流源非正弦，相量关系及SPWM 将不再适用。
此外有些基于三相坐标变换的电流控制方法，往往由于其坐标变换给系统控制带来一定的复杂性。
从这点来讲，采用电流控制PWM 技术可以使上述问题得到比较圆满的解决。
诸如电流滞环控制，和PI 电流控制等方法，在电网电压畸变、电流给定波形非正弦的情况下，可以通过开关控制使网侧电流基本上跟踪参考电流的变化。
滞环电流控制的突出特点之一是控制简单，用模拟器件很容易实现。
另外，当功率器件的开关频率很高时，响应非常快，并且对负载及电路参数的变化很不敏感，不过模拟器件用于系统核心的电流及PWM 控制与目前的全数字化趋势很不协调。
此外，这种方法的滞环宽度固定，而开关频率不固定，高低悬殊，有时会出现很窄的脉冲和很大的电流尖峰。
因此，采用各种改进方法是必要的。