外文翻譯--設(shè)計(jì)的反饋式直流電子負(fù)載硬件電路采用智能功率模塊（譯文）

1、中文 3290 字設(shè)計(jì)的反饋式直流電子負(fù)載硬件電路采用智能功率模塊Lu Haiying1, Wu Jing2, Huang Songling1, Zhao Wei11.電機(jī)工程學(xué)系，清華大學(xué)，北京大學(xué)，中國;2.北京航空航天大學(xué)自動化科學(xué)與電氣工程學(xué)院，北京，中國摘要 摘要:首先，本文示出的是比較傳統(tǒng)的電阻性負(fù)載和新型的電子負(fù)載。它的實(shí)施建議使用反饋型直流電子負(fù)載，其特點(diǎn)是能夠反饋能量到公共電網(wǎng)上。此外，在逆變器的結(jié)構(gòu)中，內(nèi)核模塊的反饋

2、型電子負(fù)載被引入。最后，使用 IPM 構(gòu)成其主電路和驅(qū)動電路，以及緩沖電路和保護(hù)電路，設(shè)計(jì)一個(gè)出色功能可靠的單相并網(wǎng)逆變器。反饋型直流電子負(fù)載節(jié)能和效率高的優(yōu)點(diǎn)使它擁有廣泛的應(yīng)用前景和相當(dāng)良好的經(jīng)濟(jì)受益。關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞：反饋型直流電子負(fù)載，節(jié)能和高效率，逆變器，IPM1、簡介 、簡介在常用的測試設(shè)備和多種功率測試中負(fù)載起著非常重要的角色，對測試結(jié)果的性能有著直接的影響。傳統(tǒng)的電阻性負(fù)載是指滑動變阻器和電阻箱，因?yàn)橥ㄟ^高電流時(shí)產(chǎn)生熱量和噪

3、聲[1]， 所以其中有一個(gè)不好的精度。同時(shí)，電阻負(fù)載與一組具有嵌合大型冷卻設(shè)備通過熱能轉(zhuǎn)化以降低溫度上升。電子負(fù)載是一種新型的電子負(fù)載元件，這通常指的是電源 MOS 或 IGBT，功率電阻[2]。它不但可以作為一個(gè)固定的阻抗，也可以模擬加載一些特殊的波形測試動態(tài)和瞬態(tài)特性 [3]，但它是不可能耐載荷的。此外，它有許多優(yōu)勢，它的結(jié)構(gòu)簡單，精度高，可調(diào)范圍廣和可靠性高[4]。這種電子負(fù)載被稱為能量耗散型電子負(fù)載。但它仍然需要配備一組大型冷卻

4、設(shè)備。因此，反饋型電子負(fù)載是被建議使用的。通過更換變頻器功率電阻模塊，它可以反饋到公用電網(wǎng)中測試能量，具有高效率，一般超過 80％。其損失只包含功率半導(dǎo)體的開關(guān)損耗和并線損耗。冷卻設(shè)備不再需要使這種類型的電子負(fù)載不生成大量的熱能。另外，大部分的電能可以回收再利用，所以我們并不需要裝備功率大，大容量[5]的實(shí)驗(yàn)場地。隨著先進(jìn)的電力電子技術(shù)發(fā)展，反饋型電子負(fù)載引起的公眾普遍關(guān)注的問題，并有廣泛的應(yīng)用前景，其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能和效率高。2、反饋型直流

5、電子負(fù)載 、反饋型直流電子負(fù)載逆變器是整個(gè)內(nèi)核模塊性能絕對重要的電子負(fù)載，它影響著電網(wǎng)連接的質(zhì)量。它是由控制電路，逆變器，和濾波器電路組成，如圖 2.控制電路 DSP 芯片，它是內(nèi)核的移動設(shè)備。外圍電路包括采樣電路和驅(qū)動電路等。C1 是過濾輸入電壓的電容，而 L 和 C 是過濾輸出電壓的電感和電容。在工作期間，首先輸出電壓和電流被采樣再通過 A / D 轉(zhuǎn)換后輸入到 DSP，然后在 DSP 生成 SPWM 控制，以驅(qū)動逆變器[7]。過濾

6、后的濾波器電路將理想的正弦波輸送到公共電網(wǎng)的電能回路中。3、逆變器的主電路 、逆變器的主電路作者采用 IPM 建設(shè)的主電路設(shè)計(jì)了一個(gè)單相電網(wǎng)連接逆變器，輸入的直流額定電壓為 320V，輸出交流額定電壓 220V.,額定功率為 4kW。IPM 是智能功率模塊的縮寫，先進(jìn)的混合動力裝置，它結(jié)合了高速，低損耗 IGBT 優(yōu)化的柵極驅(qū)動器，邏輯電路，控制電路和保護(hù)電路。 IPM 集成了大量的保護(hù)功能，如過流和短路保護(hù)，過溫保護(hù)和欠壓保護(hù)。如果保

7、護(hù)電路發(fā)生，IGBT 關(guān)閉和 IPM 將輸出故障信號 FO[8]。在電力電子領(lǐng)域中 IPM 已被廣泛的應(yīng)用，因?yàn)樗粌H降低了系統(tǒng)的尺寸，成本和上市時(shí)間，同時(shí)也提高了系統(tǒng)的可靠性?？紤]到電源和未來的發(fā)展要求，三菱 PM100CVA120 模塊被選擇使用最多逆變器的主電路。此模塊，額定電流 100A，額定電壓為 1200V，六個(gè) IGBT 的最小死區(qū)時(shí)間是 3.0μs，最大開關(guān)頻率為 20kHz。它還集成了故障檢測及保護(hù)電路[9]。圖 3

8、顯示了其內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)。 P 和 N 被用作 DC 總線終端，而在三相U，V 和 W 被用作功率輸出端。在單相橋逆變器，四個(gè) IGBT 與 U 和 V 的選擇主要為開關(guān)器件。 VUP1 ，VUPC，VVP1 和 VVPC，VN1 和 VNC 分別供給三個(gè)獨(dú)立驅(qū)動權(quán)力，而 UP，VP，UN，VN 為四獨(dú)立的驅(qū)動信號。故障信號由 UFO，VFO，F(xiàn)O端子輸出。4、外圍電路的逆變器 、外圍電路的逆變器PM100CVA120 是具有優(yōu)良性能的 I