基于移相全橋的饋能式直流電子負(fù)載設(shè)計(jì).pdf

1、隨著全球能源危機(jī)的加重，資源問(wèn)題成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的首要因素，發(fā)掘新能源，實(shí)現(xiàn)資源的再生利用是解決這一問(wèn)題的當(dāng)務(wù)之急。饋能式直流電子負(fù)載是一種能夠替代傳統(tǒng)能耗型負(fù)載的新型電力電子設(shè)備，因其具有輕便靈活、高效節(jié)能、易于安裝、測(cè)試性能優(yōu)良等諸多特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各類直流電源產(chǎn)品的出廠檢測(cè)和老化，它將直流電能逆變成交流電能并入電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電能的回饋，達(dá)到節(jié)約資源的目的。論文主要對(duì)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作原理和控制技術(shù)進(jìn)行了分析研究，給出了一種基于移相

2、全橋的饋能式直流電子負(fù)載的設(shè)計(jì)方案。
　　 本文首先分析了饋能式直流電子負(fù)載的工作原理，然后通過(guò)比較現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方案，給出本文的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路。系統(tǒng)拓?fù)渲饕蒁C/DC變換器和DC/AC變換器兩級(jí)構(gòu)成，兩級(jí)均采用單相全橋變換電路。由于硬開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)損耗大，EMI（電磁干擾）較嚴(yán)重，不利于實(shí)現(xiàn)高頻化，因此，DC/DC變換器選用一種原邊帶箝位二極管的移相全橋ZVS（零電壓開(kāi)關(guān)）控制方式實(shí)現(xiàn)。DC/AC變換器采用單極性SPWM調(diào)制方式，在傳統(tǒng)

3、電壓外環(huán)，電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制基本上，采用電網(wǎng)電壓前饋與零電流跟蹤控制技術(shù)結(jié)合的控制策略，使系統(tǒng)具有快速的瞬態(tài)響應(yīng)和較高的穩(wěn)定性。
　　 然后，詳細(xì)介紹了饋能式直流電子負(fù)載的硬件電路及軟件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)主要包含主拓?fù)鋮?shù)的設(shè)計(jì)和器件選型、驅(qū)動(dòng)電路、采樣檢測(cè)電路、保護(hù)電路、控制及顯示電路等。控制系統(tǒng)采用TI公司的主流DSP芯片TMS320F28335作為控制核心，Altera公司的CPLD芯片EPM3604A作為輔助邏輯

4、控制單元。因TMS320F28335具有強(qiáng)大的EPWM（增強(qiáng)型脈寬調(diào)制器）模塊、ECAP(增強(qiáng)型捕獲)模塊以及高速浮點(diǎn)運(yùn)算功能，給軟件程序的編譯帶來(lái)了方便，可大大縮減開(kāi)發(fā)周期。軟件設(shè)計(jì)部分給出整個(gè)系統(tǒng)控制流程，重點(diǎn)介紹了移相PWM的數(shù)字實(shí)現(xiàn)、單極性SPWM調(diào)制技術(shù)以及數(shù)字鎖相并網(wǎng)控制技術(shù)。
　　 最后通過(guò)Matlab的Simulink模塊進(jìn)行建模仿真，并結(jié)合本文研制的3.5KW饋能式直流電子負(fù)載實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，論證了