能量回饋型電子負(fù)載的原理介紹

1、能量回饋型電子負(fù)載的原理介紹Study on the Theory of Energy Recycling Electronic LoadDANG Sanlei, QIU Dongyuan(Electric Power College, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)摘要：能量回饋型電子負(fù)載是一種用于各種電源出廠試驗(yàn)的能夠模擬實(shí)際電阻負(fù)載特性的新型電力電子裝置。它能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)所模擬電阻值的無級(jí)調(diào)節(jié)，并能夠?qū)崿F(xiàn)電能的再生利用，具有節(jié)能、體積小、重量輕、節(jié)省安裝空間、試驗(yàn)性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。本文簡(jiǎn)要描述了交直流

2、電子負(fù)載的結(jié)構(gòu)、原理和控制方式，并對(duì)主要影響系統(tǒng)性能的PWM整流器的工作原理和控制方法進(jìn)行了重點(diǎn)分析。關(guān)鍵字：電子負(fù)載，能量回饋，PWM整流器ABSTRACT: The energy recycling electronic load is a new type power electronics instrument that can run with the same function as resistors in the all kinds of power source burn-in test. It can be regarded as a resistor whose valu

3、e can change smoothly. The device saves energy by feeding burn-in test power back to the utility system. It is lighter, smaller and has a better performance in the test than the normal electronic load. This paper describes the structure, principle and control strategy of AC and DC energy recycling e

4、lectronic load briefly. The principle and control strategy of the PWM rectifier are studied in-depth.KEYWORDS: electronic load, energy recycling, PWM rectifier1 引言電子負(fù)載是指能模擬真實(shí)負(fù)載某些特性的電子設(shè)備，它不僅可模擬不同數(shù)值的電阻、電感、電容及它們的組合，而且可模擬非線性負(fù)載的某些特性。電子負(fù)載具有調(diào)節(jié)方便、通用性強(qiáng)、精度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，是電源試驗(yàn)測(cè)試用負(fù)載的發(fā)展方向。電子負(fù)載作為電源測(cè)試的重要手段，隨著電源測(cè)試集成化、一體

5、化的發(fā)展趨勢(shì)，其重要性越發(fā)明顯。能量回饋型電子負(fù)載既能模擬各種負(fù)載特性，又能將電能無污染的回饋電網(wǎng)，是當(dāng)前電子負(fù)載發(fā)展的必然趨勢(shì)。與普通電阻負(fù)載相比，它的工作方式是利用電力電子變換技術(shù)在完成測(cè)試功率實(shí)驗(yàn)的前提下，將被測(cè)電源的輸出能量循環(huán)再生利用，既節(jié)約了能源又不產(chǎn)生大量的熱量，避免了試驗(yàn)場(chǎng)所環(huán)境溫度升高的問題。該電子負(fù)載未將試驗(yàn)功率轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽虼瞬槐厥褂皿w積龐大的電阻箱及冷卻設(shè)備，節(jié)約了安裝空間。由于采用的是能量回饋的方式，因此試驗(yàn)場(chǎng)所不必配備較大的電源容量，降低了供電容量的成本1。本文分別介紹了交直流電子負(fù)載的結(jié)構(gòu)，工作原理和相應(yīng)的控制方式，并重點(diǎn)分析了PWM整流器的工作原理和不同控制方式

6、的優(yōu)缺點(diǎn)。2 能量回饋型交流電子負(fù)載圖1給出了單相能量回饋型交流電子負(fù)載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，采用具有中間直流環(huán)節(jié)的AC/DC/AC雙級(jí)變換結(jié)構(gòu)，分開控制電子負(fù)載的輸入電流iu、輸出電流ir，并且能使輸入和輸出工作在不同的頻率滿足某些特殊電源測(cè)試需要。AC/DC整流單元與DC/AC逆變單元均采用電壓型PWM整流器，前級(jí)整流單元控制被測(cè)電源的輸出電流iu，模擬被測(cè)電源需要的負(fù)載特性；后級(jí)整流單元控制直流側(cè)電壓Vdc和并網(wǎng)電流ir?？刂粕锨昂蠹?jí)是解耦的，可以分開進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)2。圖1交流電子負(fù)載系統(tǒng)Fig.1 AC electronic load system前級(jí)整流器的功率因數(shù)在-1至1間可調(diào)，后級(jí)逆變器

7、功率因數(shù)一般為-1，被測(cè)電源輸出的電能（除去開關(guān)損耗）經(jīng)逆變回饋電網(wǎng)。圖3 能量回饋控制系統(tǒng)Fig.3 Control system of energy feedback unit2.1 負(fù)載特性模擬功能的實(shí)現(xiàn) 圖2 負(fù)載特性模擬控制系統(tǒng)Fig.2 Control system of load characteristic simulation unit圖2給出了負(fù)載特性模擬控制系統(tǒng)圖，其中Pref、Vu和iu分別指模擬負(fù)載的功率、被測(cè)電源輸出電壓和被測(cè)電源輸出電流，iuref 和iuf分別指被測(cè)電源輸出電流控制目標(biāo)值和被測(cè)電源輸出電流反饋值。前級(jí)PWM整流的主要目的是模擬阻感負(fù)載特性，并把能

8、量從被測(cè)電源傳遞給能量回饋單元。對(duì)于前級(jí)整流單元而言，后級(jí)整流單元相當(dāng)于直流電壓源，只有一個(gè)控制量iu，對(duì)iu進(jìn)行閉環(huán)控制。電子負(fù)載作為被測(cè)電源的負(fù)載，要能模擬RL負(fù)載特性，因而圖中移相電路是必需的3。Pref經(jīng)過移相后與Vu通過乘法器產(chǎn)生模擬負(fù)載輸入電流（即被測(cè)電源輸出電流）控制目標(biāo)值iuref，iuref再與反饋電流iuf比較生成電流誤差值，誤差值經(jīng)過電流調(diào)節(jié)器和PWM發(fā)生器形成相應(yīng)的PWM脈沖使開關(guān)管開通或關(guān)斷，達(dá)到iu對(duì)iuref快速跟蹤，這樣就實(shí)現(xiàn)了負(fù)載特性的模擬功能。2.2 能量回饋功能的實(shí)現(xiàn)圖3給出了能量回饋系統(tǒng)控制系統(tǒng)圖。后級(jí)整流單元控制直流側(cè)電壓Vdc和并網(wǎng)電流ir，使并網(wǎng)電

9、流正弦化和并保持功率因數(shù)為-1是后級(jí)控制的主要目標(biāo)。如控制系統(tǒng)框圖所示，Vref為直流母線給定電壓，Vdc為直流母線電壓，ir為并網(wǎng)電流，Vs為與電網(wǎng)電壓同相的單位正弦信號(hào)。根據(jù)對(duì)直流母線電壓誤差的比例積分調(diào)節(jié)，控制系統(tǒng)自動(dòng)選取能量流動(dòng)方向，PI調(diào)節(jié)器的輸出與Vs相乘生成的正弦信號(hào)作為并網(wǎng)電流的控制目標(biāo)值，電流目標(biāo)值與反饋值的電流誤差經(jīng)過電流調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后生成信號(hào)波與載波比較產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)。只要選擇合適的控制系統(tǒng)參數(shù)，可維持母線電壓恒定的同時(shí)能量自動(dòng)選取流動(dòng)方向做到了能量平衡，網(wǎng)側(cè)電流可為與電網(wǎng)同相或反相的正弦波形且THD很小2。反饋電流和電壓通過高頻噪聲濾波和凹槽濾波器可以進(jìn)一步減少諧波含量4，

10、改善電子負(fù)載的性能。2.3 電壓型PWM整流器交流電子負(fù)載中的負(fù)載特性模擬和能量回饋兩個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)都依賴于電壓型PWM整流器，因而選擇合適的PWM整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和相應(yīng)有效的控制方式?jīng)Q定了電子負(fù)載的性能。PWM整流器是應(yīng)用脈寬調(diào)制技術(shù)（PWM）發(fā)展起來的一種新型電源變流器，既可以將電網(wǎng)輸入的交流整流為輸出的直流，也可方便地將直流逆變?yōu)榻涣?，回饋到電網(wǎng)中去，因而PWM整流器也被稱為脈沖變流器或四象限變流器。目前，應(yīng)用最為廣泛的是電壓型橋式變流器，三相電壓型PWM整流器即是其中的一種，交流電子負(fù)載的負(fù)載特性模擬單元與能量回饋單元，直流電子負(fù)載的逆變部分都采用這種整流器。對(duì)于此類電壓型橋式電路的分析，

11、應(yīng)當(dāng)從其基本的組成單元半橋單元入手。由三相電壓型PWM整流器三相電壓的對(duì)稱性可以知道，直流側(cè)中點(diǎn)電位與電網(wǎng)中線等電位。以此電位為參考地電位，理想情況下三相電壓型PWM整流器半橋單元的理想拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖4所示。若以正弦脈寬調(diào)制規(guī)律控制開關(guān)S1、S2，可在A點(diǎn)得到基波為正弦波的脈寬調(diào)制波Us，其基波幅值： (1)a為調(diào)制比，相位和頻率都可以控制。如果控制的頻率與網(wǎng)壓頻率相同，則可以得到如下電壓矢量關(guān)系式： (2) 對(duì)應(yīng)的電壓矢量圖如圖4所示。圖中可以看出，調(diào)節(jié)的幅值和相角可使在四個(gè)象限內(nèi)隨意變化。圖中給出和兩種情況，相應(yīng)得到的和各在II、IV象限，對(duì)應(yīng)于整流和逆變兩種狀態(tài)。對(duì)于電子負(fù)載能量回饋環(huán)節(jié)來

12、說，三相電壓型脈沖整流器應(yīng)工作在有源逆變的狀態(tài)，且其功率因數(shù)應(yīng)為-1.0，以保證不對(duì)電網(wǎng)造成污染，而對(duì)交流電子負(fù)載的負(fù)載特性模擬環(huán)節(jié)，相電壓型脈沖整流器應(yīng)工作在有整流狀態(tài)，且其功率因數(shù)應(yīng)為-1.0至1.0，輸入電壓為正弦波5?？刂颇芰炕仞伒年P(guān)鍵是矢量圖中的，或者通過對(duì)的控制以完成對(duì)的控制，或者直接對(duì)進(jìn)行控制，完成對(duì)交流側(cè)電流、功率因數(shù)的控制，從而實(shí)現(xiàn)各種功能：整流器，逆變器，功率因數(shù)補(bǔ)償器，諧波補(bǔ)償器等等。圖5 滯環(huán)電流控制原理Fig.5 Principle of hysteresis current controlPWM整流器的電流控制既包含幅度控制，又包含相位控制，這些年來，已經(jīng)出現(xiàn)了不少

13、有關(guān)的交流側(cè)電流控制的方法，相位幅度控制（PAC）是一種應(yīng)用較多的方法。該方法基于輸入回路的穩(wěn)態(tài)相量關(guān)系，根據(jù)穩(wěn)態(tài)電流向量的給定、PWM基波電壓向量的幅度與相位，分別予以閉環(huán)控制，進(jìn)而通過SPWM電壓控制實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入電流的控制。這種控制方法存在幾個(gè)方面的缺陷，一是對(duì)PWM電壓向量的幅度與相位以兩個(gè)閉環(huán)分別控制，加之通常出于系統(tǒng)穩(wěn)定性的考慮，兩個(gè)閉環(huán)的響應(yīng)速度差別較大，幅度與相位瞬態(tài)響應(yīng)速度不同步，難以保證系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)特性；二是從穩(wěn)態(tài)相量關(guān)系出發(fā)進(jìn)行電流控制，其前提條件是交流電壓源不發(fā)生畸變，而實(shí)際上由于電網(wǎng)內(nèi)阻抗的存在，負(fù)載的變化及各種非線性負(fù)載等擾動(dòng)尤其是在瞬態(tài)過程中，電源波形的畸變會(huì)直

14、接影響著系統(tǒng)控制的效果；三是在用于有源無功補(bǔ)償?shù)那闆r下，由于脈沖整流器交流側(cè)電流源非正弦，相量關(guān)系及SPWM將不再適用。此外有些基于三相坐標(biāo)變換的電流控制方法，往往由于其坐標(biāo)變換給系統(tǒng)控制帶來一定的復(fù)雜性。從這點(diǎn)來講，采用電流控制PWM技術(shù)可以使上述問題得到比較圓滿的解決。諸如電流滯環(huán)控制，和PI電流控制等方法，在電網(wǎng)電壓畸變、電流給定波形非正弦的情況下，可以通過開關(guān)控制使網(wǎng)側(cè)電流基本上跟蹤參考電流的變化。圖4 半橋單元拓?fù)浼半妷菏噶繄DFig.4 Half-bridge unit configuration and voltage vectorgraph滯環(huán)電流控制的突出特點(diǎn)之一是控制簡(jiǎn)單，用

15、模擬器件很容易實(shí)現(xiàn)。另外，當(dāng)功率器件的開關(guān)頻率很高時(shí)，響應(yīng)非?？?，并且對(duì)負(fù)載及電路參數(shù)的變化很不敏感，不過模擬器件用于系統(tǒng)核心的電流及PWM控制與目前的全數(shù)字化趨勢(shì)很不協(xié)調(diào)。此外，這種方法的滯環(huán)寬度固定，而開關(guān)頻率不固定，高低懸殊，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)很窄的脈沖和很大的電流尖峰。因此，采用各種改進(jìn)方法是必要的。PI電流控制方法將反饋電流與給定信號(hào)相比較，經(jīng)PI調(diào)節(jié)器輸出與載頻三角波比較產(chǎn)生PWM開關(guān)信號(hào)諧波成分遠(yuǎn)比三角波頻率低。一種改進(jìn)的方法是把PI調(diào)節(jié)器置于d-q坐標(biāo)系，這樣所需調(diào)節(jié)的電流為直流量，調(diào)節(jié)器的輸出經(jīng)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，轉(zhuǎn)換成為三相正弦信號(hào)，再與三角波比較輸出PWM信號(hào)，但這種方法增加了系統(tǒng)實(shí)時(shí)

16、運(yùn)算處理的復(fù)雜性，普通的微處理器難以勝任6。小慣性電流跟蹤（SICT）控制是近年來興起的一種特別適合于脈沖整流器的電流控制方法，它集滯環(huán)電流控制的簡(jiǎn)單、快速性和PAC、PI電流控制方法的開關(guān)頻率固定特點(diǎn)于一身，不過需要以性能優(yōu)良PWM調(diào)制器作保證。以上幾種電流控制方式各有特點(diǎn)，但由于滯環(huán)電流控制簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)，比較多的研究中采用這種方式，同時(shí)通過采用限制最高開關(guān)頻率的方法來避免了由于頻率過高產(chǎn)生的電流尖峰的出現(xiàn)。本文中所有的PWM整流器均采用這種控制方法，下面主要分析滯環(huán)電流控制的原理。工作時(shí)，將正弦電流參考波形與線電流的實(shí)際波形進(jìn)行滯環(huán)比較，比較結(jié)果決定逆變器橋臂上下開關(guān)元件的導(dǎo)通和關(guān)斷，如圖

17、5所示。其基本原理可以簡(jiǎn)述如下：設(shè)置滯環(huán)比較器的環(huán)寬為i，i對(duì)應(yīng)著設(shè)定的最大電流偏差，當(dāng)實(shí)際相電流ia比參考電流ia*高i時(shí)，滯環(huán)比較器的輸出使對(duì)應(yīng)的逆變器橋臂上開關(guān)器件截止，下開關(guān)器件導(dǎo)通，迫使電流下降；當(dāng)實(shí)際電流降到比參考電流低i時(shí)，滯環(huán)比較器 的輸出使相應(yīng)逆變橋臂上開關(guān)器件導(dǎo)通，下開關(guān)器件關(guān)斷。如此上下兩開關(guān)反復(fù)通斷，迫使實(shí)際電流在一個(gè)允許的偏差范圍內(nèi)跟蹤參考電流1。3 能量回饋型直流電子負(fù)載圖6給出了能量回饋型直流電子負(fù)載的一般系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。由于待測(cè)直流電源一般輸出為低壓直流電，不能直接逆變后并入電網(wǎng)，一般有如圖所示的兩種實(shí)現(xiàn)方案7：1）直流電通過DC/DC變換后得到高壓直流電，再逆變?yōu)榻?/p>

18、流，如圖6(a)所示；2）直流電直接逆變?yōu)榻涣麟?然后通過變壓器實(shí)現(xiàn)電能的再生利用,如圖6(b)所示。由于第二種方案采用的工頻變壓器體積大，質(zhì)量大，變比大，輸入電流大，不易安裝，而且低壓大電流逆變電路難以實(shí)現(xiàn)，圖6 直流電子負(fù)載結(jié)構(gòu)Fig.6 DC electronic load configuration所以一般采用第一種方案。直流電源要求電子負(fù)載能夠?qū)崿F(xiàn)電流的無級(jí)調(diào)節(jié)，以滿足被試電源對(duì)不同電流值的試驗(yàn)需要，通過控制保持低壓直流側(cè)電流恒定，可以看作電流源，交流側(cè)直接并網(wǎng)，當(dāng)電網(wǎng)電壓不變時(shí)，交流側(cè)可以看作恒壓源，交流電流隨著直流電壓的波動(dòng)而波動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)能量的平衡。其中DC/DC部分要完

19、成將低壓電能變?yōu)榭晒┠孀兤飨嚯娋W(wǎng)輸入能量的高壓，這部分輸入端低壓大電流，輸出高壓小電流，輸入設(shè)計(jì)難度較大。逆變部分要實(shí)現(xiàn)核心任務(wù)，模擬實(shí)際電阻負(fù)載，調(diào)節(jié)輸出電流大小，并且要求無污染的并網(wǎng)。在模擬阻感負(fù)載時(shí)，直流側(cè)電壓Ud恒定，電網(wǎng)電壓在一定范圍內(nèi)恒定，通訊電源輸出電流的大小直接正比于系統(tǒng)所模擬的功率的大小，即正比于交流側(cè)電流的大小，電流的設(shè)定值若按式(3)的給定進(jìn)行控制，則成功地控制了通訊電源輸出電流的大小，即成功地模擬了R、L性質(zhì)的負(fù)載，此時(shí)通過對(duì)R、L值的設(shè)定即可實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬功率的設(shè)定。同樣更為簡(jiǎn)單的情況下，模擬純電阻負(fù)載時(shí)，電流設(shè)定值按式(4)的給定取值即可8。 (3) (4)3.1 DC

20、/DC直流變換環(huán)節(jié)直直變換器（DC/DC）部分需要將低壓輸入直流升壓為650V左右的高壓直流以使得產(chǎn)生足夠的高壓，提供給脈沖整流器的直流側(cè)以供逆變之用，并實(shí)現(xiàn)負(fù)載特性模擬6。電路拓?fù)湟话氵x用目前國內(nèi)外直直變換電路中最常用的電路拓?fù)湫问街?全橋變換電路，也是中大功率應(yīng)用場(chǎng)合更是首選拓?fù)洹＿@主要是考慮它具有功率開關(guān)器件電壓、電流額定值較小，功率變壓器利用率較高等明顯優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)控制方式中反饋的電壓和電流的不同，有電壓控制型PWM和電流控制型PWM。電壓控制型PWM把反饋電壓值和進(jìn)行給定電壓值比較，根據(jù)誤差值來增大或者減小占空比，使輸出電壓和給定電壓一致。而電流控制型PWM控制系統(tǒng)分為峰值電流型和平

21、均電流型兩種，他們檢測(cè)并反饋的分別是一個(gè)導(dǎo)通周期（Ton）內(nèi)電流變化的峰值和平均值，工作原理即把反饋值和給定值作比較，根據(jù)比較結(jié)果來確定開關(guān)管的通斷。和電壓控制型比較，電流型控制具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，易于實(shí)現(xiàn)限流和過流保護(hù)，允許的輸入電壓交流紋波大，多套系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)均流效果好，夠有效的抑制逆變變壓器單向偏磁所引起的飽和問題等優(yōu)點(diǎn)，但是輸出電壓紋波較大。直流電子負(fù)載中負(fù)載特性模擬功能由前級(jí)DC/DC變換部分實(shí)現(xiàn)，其中主要控制的就是電源的輸出電流（即DC/DC變換的輸入電流），因而采用電流控制型PWM更合適，更容易實(shí)現(xiàn)。雖然電流控制型PWM輸出電壓紋波較大，但是電子負(fù)載中的直流母線電壓可以由后級(jí)PWM

22、整流電路控制，可以維持在一個(gè)恒定值。一般全橋DC/DC變換器常采用PWM技術(shù)同時(shí)開通或關(guān)斷斜對(duì)角的一對(duì)開關(guān)管，使其工作在硬開關(guān)方式。這種工作方式隨著工作頻率的上升，開關(guān)損耗成正比上升，使系統(tǒng)效率下降，開關(guān)過程中產(chǎn)生的di/dt和du/dt引起強(qiáng)烈的電磁干擾噪聲，Ldi/dt還會(huì)導(dǎo)致器件過壓。為了避免這種情況的產(chǎn)生，對(duì)開關(guān)管常采用軟開關(guān)技術(shù)，常見的軟開關(guān)技術(shù)有串聯(lián)負(fù)載串聯(lián)諧振，串聯(lián)負(fù)載并聯(lián)諧振，準(zhǔn)諧振和多諧振蕩器等，其中串聯(lián)負(fù)載串聯(lián)諧振方式應(yīng)用較廣，并有成熟的經(jīng)驗(yàn)。在文獻(xiàn)9中DC/DC采用的全橋軟開關(guān)變換電路通過在壓器副邊并聯(lián)儲(chǔ)能電容C的方法來實(shí)現(xiàn)原電流的復(fù)位，即ZCS，在功率管兩端并聯(lián)諧振容實(shí)

23、現(xiàn)原邊電壓為零，即 ZVS，據(jù)試驗(yàn)表明性能較好。3.2 DC/AC逆變環(huán)節(jié)交直流電子負(fù)載這個(gè)環(huán)節(jié)的功能一樣，可以采用相同的能量回饋方案，即電流控制方式的電壓PWM整流器。3.3 直流電子負(fù)載控制原理前面討論了直直變換器和逆變部分原理，在整個(gè)電子負(fù)載系統(tǒng)中，需要將兩部分與被測(cè)電源有機(jī)地結(jié)合在一起，下面對(duì)一種系統(tǒng)控制方案作以論述?？刂品桨笧椋和ㄟ^對(duì)低壓直流輸入電流的設(shè)定，來控制DC/DC給定電流的大小，采用閉環(huán)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)電源的考核電流快速跟蹤。通過對(duì)輸出交流電流的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)高壓側(cè)直流電壓的恒壓控制，并使PWM整流器功率因數(shù)保持為-1實(shí)現(xiàn)能量回饋8。系統(tǒng)控制方框圖如圖7所示：圖7直流電子負(fù)載控制

24、系統(tǒng)Fig.7 Control system of DC electronic load圖中有兩個(gè)閉環(huán)控制回路，對(duì)被測(cè)電源輸出電流進(jìn)行電流閉環(huán)控制和對(duì)直直變換器輸出高壓進(jìn)行電壓閉環(huán)控制。1、電流控制環(huán)給定電流IREF為給定電流，由電子負(fù)載用戶設(shè)定所需要模擬的電阻的大小，從而給定電流的幅值，反饋電流為通過磁平衡式電流傳感器反饋的電流信號(hào)，兩者作差，結(jié)果通過PI調(diào)解器的運(yùn)算得到直直變換器的峰值電流給定信號(hào)Id，以提供給電流模式控制電壓型全橋變化器工作的需要。工作原理可以描述為：當(dāng)直流電流給定值大于實(shí)際電流值時(shí)，作差的結(jié)果為i，通過PI調(diào)節(jié)得到累加值，使得Id變大，從而增大直直變換器輸入電流的峰值，

25、即相當(dāng)于直直變換器的輸出電流平均值變大；反之，直流電流給定值小于實(shí)際電流時(shí)，則減小Id，即減小直至變換器的輸入電流，從而達(dá)到恒流的目的。2、電壓控制環(huán)恒壓控制環(huán)是系統(tǒng)的負(fù)載量調(diào)節(jié)部分，通過調(diào)節(jié)負(fù)載電流的大小，來恒定直流側(cè)的電壓，直流電壓的恒定也表示了在高壓直流側(cè)流入的功率和流出的電功率相等，相當(dāng)于通過調(diào)節(jié)負(fù)載電流間接地調(diào)節(jié)了開關(guān)電源輸出電流的大小。其工作原理為：VREF（定值）為直流電壓給定，實(shí)際電壓通過磁平衡式電壓傳感器采樣，兩者的差值通過PI調(diào)解器調(diào)整，結(jié)果作為負(fù)載交流電流的幅值設(shè)定，當(dāng)直流電壓大于給定時(shí)，說明流入直流側(cè)的功率大于流出的功率，DC/DC對(duì)高壓側(cè)支撐電容充電，那么增大負(fù)載電流

26、幅值，即增大流出直流側(cè)的功率，使支撐電容放電，直流側(cè)電壓下降；反之，減小負(fù)載電流值，使直流側(cè)電壓上升，以保持電壓恒定和系統(tǒng)的穩(wěn)定。兩個(gè)閉環(huán)的控制，實(shí)現(xiàn)了負(fù)載模擬原理，只要設(shè)定負(fù)載電流值IREF，電子負(fù)載系統(tǒng)即可自動(dòng)模擬電阻負(fù)載功能。4 結(jié)束語本文簡(jiǎn)要描述和分析了相關(guān)文獻(xiàn)中能量回饋型交直流電子負(fù)載常采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方式，可以看出能量回饋型交直流電子負(fù)載一般由負(fù)載特性模擬單元和能量回饋單元兩部分組成。其中前級(jí)控制一般較為簡(jiǎn)單，較易實(shí)現(xiàn)，而后級(jí)既要實(shí)現(xiàn)能量的回饋，還要盡量減少并網(wǎng)電流中的諧波含量，控制較為復(fù)雜，是電子負(fù)載的核心關(guān)鍵部分。選擇一種先進(jìn)PWM整流控制方式可以極大地改善電子負(fù)載的各種性能指標(biāo)。理論上PWM整流器完全可以在實(shí)現(xiàn)模擬負(fù)載特性和進(jìn)行能量回饋的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)的功率因數(shù)及諧波進(jìn)行一定的補(bǔ)