基于移相全橋的饋能式直流電子負載設計.pdf

1、隨著全球能源危機的加重，資源問題成為制約我國經濟發(fā)展的首要因素，發(fā)掘新能源，實現資源的再生利用是解決這一問題的當務之急。饋能式直流電子負載是一種能夠替代傳統能耗型負載的新型電力電子設備，因其具有輕便靈活、高效節(jié)能、易于安裝、測試性能優(yōu)良等諸多特點，廣泛應用于各類直流電源產品的出廠檢測和老化，它將直流電能逆變成交流電能并入電網，實現電能的回饋，達到節(jié)約資源的目的。論文主要對系統拓撲結構、工作原理和控制技術進行了分析研究，給出了一種基于移相

2、全橋的饋能式直流電子負載的設計方案。
　　 本文首先分析了饋能式直流電子負載的工作原理，然后通過比較現有的設計方案，給出本文的系統設計思路。系統拓撲主要由DC/DC變換器和DC/AC變換器兩級構成，兩級均采用單相全橋變換電路。由于硬開關開關損耗大，EMI（電磁干擾）較嚴重，不利于實現高頻化，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（零電壓開關）控制方式實現。DC/AC變換器采用單極性SPWM調制方式，在傳統

3、電壓外環(huán)，電流內環(huán)的雙閉環(huán)控制基本上，采用電網電壓前饋與零電流跟蹤控制技術結合的控制策略，使系統具有快速的瞬態(tài)響應和較高的穩(wěn)定性。
　　 然后，詳細介紹了饋能式直流電子負載的硬件電路及軟件設計。系統的硬件電路設計主要包含主拓撲參數的設計和器件選型、驅動電路、采樣檢測電路、保護電路、控制及顯示電路等?？刂葡到y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具有強大的EPWM（增強型脈寬調制器）模塊、ECAP(增強型捕獲)模塊以及高速浮點運算功能，給軟件程序的編譯帶來了方便，可大大縮減開發(fā)周期。軟件設計部分給出整個系統控制流程，重點介紹了移相PWM的數字實現、單極性SPWM調制技術以及數字鎖相并網控制技術。
　　 最后通過Matlab的Simulink模塊進行建模仿真，并結合本文研制的3.5KW饋能式直流電子負載實驗樣機的實驗結果進行分析，論證了