[发明专利]一种交流回馈自动并网电子负载及其工作方法

权利要求书

1.一种交流回馈自动并网电子负载，其特征在于，包括MCU控制器、被测试电源、电流泵电路、自动并网逆变电路和逆变隔离防倒灌电路；

所述MCU控制器分别与电流泵电路和自动并网逆变电路连接；

所述被测试电源通过电流泵电路与自动并网逆变电路连接，所述被测试电源的电源输入端与城市电网连接；

所述自动并网逆变电路通过逆变隔离防倒灌电路与城市电网连接；

所述自动并网逆变电路包括自动同步并网全桥逆变驱动芯片、市电同步驱动DC/AC子电路、失载过冲保护子电路和市电采样子电路；

所述自动同步并网全桥逆变驱动芯片分别与市电同步驱动DC/AC子电路、失载过充保护子电路、市电采样子电路和MCU控制器连接；

所述电流泵电路包括霍尔电流传感器、DAC子电路、变压器、整流器和驱动IC；

所述变压器的原边绕组与驱动IC连接，所述变压器的副边绕组与整流器的输入端连接，所述整流器的输出端与市电同步驱动DC/AC子电路连接；

所述MCU控制器通过霍尔电流传感器与被测试电源连接，所述霍尔电流传感器还与驱动IC的电流控制端口连接，所述被测试电源还与变压器的原边绕组连接；

所述驱动IC的电流控制端口通过DAC子电路与MCU控制器连接，所述驱动IC的电压控制端口与MCU控制器连接；

所述自动同步并网全桥逆变驱动芯片包括供电网络、桥式隔离驱动网络、波形整形驱动网络和隔离控制网络；

所述桥式隔离驱动网络和波形整形驱动网络依次连接，所述供电网络分别与桥式隔离驱动网络、波形整形驱动网络和隔离控制网络连接，所述桥式隔离驱动网络还与隔离控制网络连接；

所述桥式隔离驱动网络包括光耦U1、光耦U2、光耦U3和光耦U4；

所述光耦U1的发光二极管的正极与光耦U3的发光二极管的正极连接，所述光耦U1的发光二极管的负极与光耦U2的发光二极管的正极连接，所述光耦U2的发光二极管的负极与光耦U4的发光二极管的负极连接，所述光耦U3的发光二极管的负极与光耦U4的发光二极管的正极连接；

所述光耦U1的发光二极管的正极、光耦U3的发光二极管的正极、光耦U2的发光二极管的负极和光耦U4的发光二极管的负极均与隔离控制网络连接；

所述隔离控制网络包括光耦U5；

所述光耦U5的三极管的集电极分别与光耦U2的发光二极管的负极和光耦U4的发光二极管的负极连接；

所述光耦U5的发光二极管的负极接地，光耦U5的发光二极管的正极分别与电阻R72的一端和二极管D16的正极连接，所述电阻R72的另一端分别与运算放大器IC11的输出端和电阻R73的一端连接，所述电阻R73的另一端与供电网络连接；

所述运算放大器IC11的电源输入端与电阻R64的一端连接，所述电阻R64的另一端分别与电阻R70一端和精密稳压管IC10的负极连接，所述电阻R70的另一端分别与电阻R71和运算放大器IC11的同相输入端连接，所述电阻R71的另一端分别与运算放大器IC11的接地端和精密稳压管IC10的正极连接并接地，所述精密稳压管IC10的负极与其控制端连接；

所述运算放大器IC11的反相输入端分别与供电网络、电阻R73的另一端和电阻R74的一端连接，电阻R74的另一端与供电网络连接；

所述运算放大器的IC11的电源输入端还与供电网络连接；

所述波形整形驱动网络包括三极管Q8、三极管Q9、三极管Q10和三极管Q11；

所述三极管Q8的集电极与光耦U1的三极管的集电极连接，所述三极管Q8的基极与二极管D12的正极连接，所述二极管D12的负极与光耦U1的三极管的发射极连接，三极管Q8的发射极还通过电阻R28与其基极连接；

所述三极管Q9的集电极与光耦U2的三极管的集电极连接，所述三极管Q9的基极与二极管D13的正极连接，所述二极管D13的负极与光耦U2的三极管的发射极连接，三极管Q9的发射极还通过电阻R31与其基极连接；

所述三极管Q10的集电极与光耦U3的三极管的集电极连接，所述三极管Q10的基极与二极管D14的正极连接，所述二极管D14的负极与光耦U3的三极管的发射极连接，三极管Q10的发射极还通过电阻R36与其基极连接；

所述三极管Q11的集电极与光耦U4的三极管的集电极连接，所述三极管Q11的基极与二极管D15的正极连接，所述二极管D15的负极与光耦U4的三极管的发射极连接，三极管Q11的还发射极通过电阻R60与其基极连接；

所述三极管Q8的集电极、三极管Q9的集电极、三极管Q10的集电极和三极管Q11的集电极均与供电网络连接；

供电网络包括主供电单元和自举供电单元；

所述主供电单元包括电容C17，所述电容C17的正极外接18V电源，且与自举供电网络和电阻R74的另一端连接，所述电容C17的负极与电阻R26的一端连接并接地，所述电阻R26的另一端与电阻R27的一端连接并接地，所述电阻R27的另一端与运算放大器的反相输入端连接；

所述自举供电单元包括二极管D1和二极管D2，所述二极管D1的正极分别与电容C17的正极和二极管D2的正极连接，二极管D1的负极与电容C15的正极连接，二极管D2的负极与电容C25的正极连接；

所述电容C17的正极还分别与三极管Q9的集电极、三极管Q11的集电极和运算放大器IC11的电源输入端连接；

所述二极管D1的负极还与三极管Q8的集电极连接；

所述二极管D2的负极还与三极管Q10的集电极连接；

所述光耦U2的发光二极管的正极作为自动同步并网全桥逆变驱动芯片的IN+端口；

所述光耦U3的发光二极管的负极作为自动同步并网全桥逆变驱动芯片的IN-端口；

所述光耦U5的发光二极管的正极作为自动同步并网全桥逆变驱动芯片的隔离控制端IR端口；

所述二极管D16的正极作为自动同步并网全桥逆变驱动芯片的使能控制端EN端口；

所述光耦U3的发光二极管的正极作为自动同步并网全桥逆变驱动芯片的S1端；

所述光耦U5的三极管的集电极作为自动同步并网全桥逆变驱动芯片的S2端；

所述电容C15的负极作为自动同步并网全桥逆变驱动芯片的左桥臂MOS管中心点输出端O1端口；

所述电容C25的负极作为自动同步并网全桥逆变驱动芯片的右桥臂MOS管中心点输出端O2端口；

所述电容C17的正极作为自动同步并网全桥逆变驱动芯片的VCC端口；

所述电容C17的负极作为自动同步并网全桥逆变驱动芯片的GND端口；

所述二极管D1的负极作为自动同步并网全桥逆变驱动芯片的VCC1端口；

所述二极管D2的负极作为自动同步并网全桥逆变驱动芯片的VCC2端口；

所述电阻R28与三极管Q8发射极连接的一端作为自动同步并网全桥逆变驱动芯片的左桥臂上管驱动门极输出端口Ho1端口；

所述电阻R36与三极管Q10发射极连接的一端作为自动同步并网全桥逆变驱动芯片的右桥臂上管驱动门极输出端口Ho2端口；

所述电阻R31与三级管Q9发射极连接的一端作为自动同步并网全桥逆变驱动芯片左桥臂下管驱动门极输出端口L1端口；

所述电阻R60与三级管Q11发射极连接的一端作为自动同步并网全桥逆变驱动芯片右桥臂下管驱动门极输出端口L2端口。