[实用新型]一种带谐波补偿的能馈型电子负载系统

说明书

本实用新型公开了一种带谐波补偿的能馈型电子负载系统，其主电路由被测电源、电子负载模块、组合逆变模块及三相LCL滤波器构成；被测电源的输出连接电子负载模块，通过控制电子负载模块的输入电流实现负载模拟的功能；电子负载模块的输出连接组合逆变模块，组合逆变模块同时实现升压及逆变的功能；组合逆变模块输出电压经三相LCL滤波器后输出被测电源的基波及谐波电流到能量回馈点，抵消电网输入的电流谐波及部分电流基波，实现能量回馈及谐波补偿。本实用新型不仅实现了负载模拟、能量回馈以及谐波补偿的功能，而且所采用的电子负载模块加组合逆变模块的两级功率变换拓扑相较于现有的电子负载系统更加节能，适用范围更广。

技术领域

本实用新型涉及电力电子的技术领域，尤其是指一种带谐波补偿的能馈型电子负载系统。

背景技术

在电源出厂前一般需要进行带载测试以及电源老化处理，以保证出厂电源的可靠性。早期的电源测试及老化方法一般以电阻、电容、电感等无源元件为主，元件在测试过程中参数固定，调节不便，并且需要的散热器体积大重量重，同时消耗了大量的电能。现代的电源测试方法一般以MOSFET，IGBT等开关元件组成的电子电路作为模拟负载，模拟出各种负载特性。其一般可分为能量消耗型和能量回馈型两种。

现有的能量回馈型电子负载大多为并网逆变型，其将电子负载的能量直接逆变并网。并网逆变型电子负载虽然解决了能量回馈的问题，但是其所测试电源的输入端电流谐波仍然存在，造成对电网的谐波干扰。电网的电流谐波会造成线路损耗增加，电气设备和精密仪器的寿命缩短等一系列问题。

申请号201820025001.5的专利：一种谐波补偿式能馈电子模拟负载，提出了一种能量回馈及谐波补偿的办法，其将电子负载的能量直接逆变回馈到电源输入端，同时对电网电流进行谐波补偿。其主电路采用了两级电路结构，负载模拟级采用boost升压电路，升压效果受到实际寄生参数及开关元件的占空比限制，在对低压电源进行测试时，无法得到后级逆变电路所需的直流电压。

申请号201820854123.5的专利：一种谐波隔离型能馈电子负载，其在申请号201820025001.5的专利的基础上，加入了一级升压电路结构，虽然解决了负载模拟级升压不足的问题，但其采用了三级电路结构，相比两级电路结构增加了电路损耗，同时其在电网侧串联了一个大电感，难以保证被测电源的输入电压为正弦波，与实际应用场景下的电源接法有所出入。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种带谐波补偿的能馈型电子负载系统，不仅可以实现负载模拟、能量回馈以及谐波补偿的功能，而且相较于现有的电子负载系统更加节能，适用范围更广。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种带谐波补偿的能馈型电子负载系统，包括第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器、第一电压传感器、第二电压传感器、被测电源、电子负载模块、直流储能电容、组合逆变模块、三相LCL滤波器、DSP控制器及两路PWM驱动电路；所述第一电压传感器并联在能量回馈点A、B、C上；所述第一电流传感器串联在能量回馈点A、B、C与被测电源输入端之间；所述电子负载模块的输入端连接被测电源的输出端，所述第二电流传感器串联在被测电源的输出端与电子负载模块的输入端之间；所述组合逆变模块的输入端连接电子负载模块的输出端，所述电子负载模块的输出端与组合逆变模块的输入端之间的导线作为直流母线；所述直流储能电容并联在直流母线上；所述第二电压传感器并联在直流母线上；所述三相LCL滤波器的输入端连接组合逆变模块的输出端，所述三相LCL滤波器的输出端连接到能量回馈点A、B、C，所述第三电流传感器串联在三相LCL滤波器的输出端与能量回馈点A、B、C之间；所述第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器、第一电压传感器、第二电压传感器的输出信号送入DSP控制器，所述DSP控制器输出PWM控制信号到两路PWM驱动电路；所述两路PWM驱动电路的输出分别接到电子负载模块及组合逆变模块的开关元件的门极。

进一步，所述电子负载模块采用boost升压电路。