一種高頻大功率交錯并聯(lián)直流電子負載系統(tǒng)的研究.pdf

1、近年來，大功率直流電源已經廣泛地應用于社會的各個行業(yè)之中。為了確保大功率直流電源長期安全、穩(wěn)定的工作，必須對這些電源進行相關測試來評估其各項輸出特性。在傳統(tǒng)測試中，一般使用體積龐大的電阻、電阻箱等靜態(tài)負載來代替實際應用場合中的各種負載。但是這些靜態(tài)負載很難對被測電源的輸出電流進行連續(xù)調節(jié)，且自身特性也會由于長時間的性能測試而改變。針對傳統(tǒng)靜態(tài)測試負載的不足，本文設計了一種高頻大功率直流電子負載。依據(jù)所提出的交錯并聯(lián)電路拓撲結構，應用PI

2、控制器，實現(xiàn)被測直流電源輸出電流的連續(xù)調節(jié)及精確控制。本文的主要內容如下：
　　(1)在對比分析了幾種常用DC/DC變換器拓撲結構及其工作特點的基礎上，本文提出一種新的交錯并聯(lián)拓撲結構來實現(xiàn)直流電子負載。這種新的拓撲結構易于實現(xiàn)直流電子負載的大功率和高頻化。通過定量分析的方式說明了本文所提出的拓撲結構及交錯觸發(fā)邏輯能夠有效地減小電路中無源器件的體積。
　　(2)分析了本文提出的直流電子負載系統(tǒng)具體的工作狀態(tài)，采用基本建模法建

3、立了系統(tǒng)的小信號模型及其小信號等效電路，從而得到了系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)下的數(shù)學表達式。利用古典控制理論的方法，得到了本系統(tǒng)中輸入電流與占空比、輸出電壓與占空比的伯德圖曲線，證明了本文提出的直流電子負載系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　(3)在理想條件下，對三相交錯并聯(lián)拓撲結構的輸入電流紋波進行了詳細分析，確定了本系統(tǒng)輸入電流紋波幅值具體受到哪些因素制約。在上述分析的基礎上，確定了本系統(tǒng)運行的占空比區(qū)間。運用MATLAB中的SIMULINK搭建了本系統(tǒng)的仿真