[发明专利]一种非线性负载模拟装置

说明书

本发明公开了一种非线性负载模拟装置，包括整流桥、阻容配对簇、二极管簇、直流固态继电器簇、绝缘栅双极型晶体管和触发控制单元；所述整流桥对被测逆变器输出的交流电进行全波整流，变为脉动直流电；所述二极管簇、阻容配对簇、直流固态继电器簇依次连接于整流桥的输出端；所述绝缘栅双极型晶体管连接在直流固态继电器簇的并联点下端，对阻容配对簇与整流后的脉动直流电进行通断控制；所述触发控制单元连接于整流桥的输出端之间，用于控制绝缘栅双极型晶体管的接通和关断。本发明通过对触发控制单元的调节，可以调节电流峰值因数；通过对阻容配对簇的控制，可以调节负载功率。

技术领域

本发明涉及逆变电源领域，具体涉及一种非线性负载模拟装置。

背景技术

逆变电源是通过变流器将直流电能转化为交流电能(主要是工频交流电能)，以满足常规用电设备在特殊条件下(如野外、停电)的用电需求。

随着科技的发展，电子设备应用越来越广泛。因此，逆变电源在很多应用场景下是为电子设备供电。然而，电子设备普遍内含整流滤波电路，这种电路的特点是：电流与电压不呈线性对应关系，只有当电源电压瞬时值超过滤波电容端电压时，才会有电流产生，而且电流值与滤波电容容量、电源端电压瞬时值与电容端电压差值、线路阻抗有关。此电流呈现强烈的脉冲特征，峰值大大高于同功率的线性负载电流，因此这种负载被称为非线性负载。在电学上，把周期电流的峰值与有效值之比称为峰值因数，通常用CF表示。

非线性负载的峰值电流对逆变电源的载流电子器件是极大的考验。计算机类负载输入电流的CF值可达2.4～2.6，因此一般要求逆变器能提供CF值为3的输出能力。如果在可靠性要求更高的场合，对逆变器的电流CF值承受能力的要求更高。

逆变器对电流峰值因数的承载能力考核，是逆变器生产制造中必须完成的工作。因此，需要将逆变器接入非线性负载，以测试逆变器的承载能力。现有非线性负载按照RCD电路模拟，通过调整电阻阻值和电容容量，来调节负载功率和电流峰值因数。

然而，RCD电路构成的非线性负载模拟装置，存在以下缺点：

1、电阻阻值和电容容量的调节作用相互耦合，使负载功率和电流峰值因数不按预期规律变化，调节难度大。

2、RCD电路构成的非线性负载模拟装置，在CF接近2.8时，无论增大电阻功率还是增加电容容量，很难将CF再往上调节。而这对日益严格的可靠性评价来讲，显然是不够的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种非线性负载模拟装置，解决现有逆变器加载测试中，采用传统RCD电路模拟时调节困难、电流峰值因数幅值有限的问题。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，一种非线性负载模拟装置，包括整流桥、阻容配对簇、二极管簇、直流固态继电器簇、绝缘栅双极型晶体管和触发控制单元；

所述整流桥对被测逆变器输出的交流电进行全波整流，变为脉动直流电；

所述二极管簇、阻容配对簇、直流固态继电器簇依次连接于整流桥的输出端；

所述绝缘栅双极型晶体管连接在直流固态继电器簇的并联点下端，对阻容配对簇与整流后的脉动直流电进行通断控制；

所述触发控制单元连接于整流桥的输出端之间，用于控制绝缘栅双极型晶体管的接通和关断，所述二极管簇包括若干个并联的二极管；所述阻容配对簇包括数量与二极管相同的阻容配对单元；所述直流固态继电器簇包括数量与二极管相同的直流固态继电器；每个二极管对应一个阻容配对单元，每个阻容配对单元对应一个直流固态继电器；每个二极管的正极与整流桥的输出端连接，负极与阻容配对单元的输入端连接，阻容配对单元的输出端与直流固态继电器的正极连接，直流固态继电器的负极与绝缘栅双极型晶体管的集电极连接。

进一步，所述阻容配对单元包括电容和电阻，所述电容与电阻并联连接。