專利名稱：一種多功能整流逆變電能回饋負(fù)載的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及負(fù)載技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種多功能整流逆變電能回饋負(fù)載。
背景技術(shù)：
在電氣與電子工業(yè)領(lǐng)域，不論是產(chǎn)品研發(fā)還是量產(chǎn)，都要使用大量的負(fù)載設(shè)備。尤 其是電氣產(chǎn)品量產(chǎn)階段，老化是很多產(chǎn)品必不可少的環(huán)節(jié)。為了達(dá)到老化的目的，需要讓電 氣產(chǎn)品持續(xù)帶負(fù)載一定的時(shí)間(例如48小時(shí))?，F(xiàn)有技術(shù)中，廠家大多是使用電阻作為負(fù) 載。因此，在大功率產(chǎn)品制造領(lǐng)域，廠家需要大量使用諸如電阻這樣的負(fù)載，大容量負(fù)載設(shè) 備的費(fèi)用對(duì)企業(yè)來說也是一筆不小的開支。同時(shí)，為了進(jìn)行老化，廠家需要為大量的負(fù)載配 置專門的安裝場地、冷卻設(shè)備和安防設(shè)備等等。此外，在進(jìn)行老化過程中，廠家每年在負(fù)載 上要消耗大量的電能。在能源問題越來越嚴(yán)峻的今天，老化過程的負(fù)載高消耗完全不符合 國家節(jié)能降耗的需求。目前市場上的電子負(fù)載功能單一且電路簡單，如有些只適合于直流電源，有些只 適合交流電源，有些只回饋直流能量，有些只回饋交流能量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種可以既適合交流電源，也適合直流電源， 既輸出交流電壓，也可以輸出直流電壓的，無諧波污染的多功能整流逆變電能回饋負(fù)載。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)一種多功能整流逆變電能回饋負(fù)載，設(shè)置 有控制單元以及與待測設(shè)備的輸出端連接的主回路，控制單元與主回路連接，主回路的交 流輸出端與交流電網(wǎng)電連接，主回路的直流輸出端與直流電網(wǎng)電連接，所述主回路設(shè)置有 PWM直流交流變換器電路、整流器電路、直流升壓逆變器電路、IGBT驅(qū)動(dòng)電路、電源開關(guān)、繼 電器開關(guān)，所述PWM直流交流變換器電路有兩個(gè)，所述繼電器開關(guān)包括K4、K6，所述整流器 電路包括第一整流器電路和第二整流器電路，所述電源開關(guān)包括與直流待測設(shè)備輸出端連 接的Sl和與交流待測設(shè)備輸出端連接的S2 ；
所述第一個(gè)PWM直流交流變換器電路和第二個(gè)PWM直流交流變換器電路的輸入端與Sl 連接，第一個(gè)PWM直流交流變換器電路的輸出端與K4的輸入端連接，第二個(gè)PWM直流交流 變換器電路的輸出端與K6的輸入端連接，S2輸出端與K4、K6的輸入端連接；
所述第一整流器電路一端與Κ4連接，第一整流器電路另一端與外部直流電路連接； 所述第二整流器電路一端與Κ6連接，第二整流器電路另一端與直流升壓逆變器電路 連接，直流升壓逆變器電路與外部交流電網(wǎng)連接。其中，還設(shè)置有顯示單元、輸入單元，輸入單元輸出端與控制單元連接，顯示單元 輸入端與控制單元連接。其中，所述IGBT驅(qū)動(dòng)電路為多個(gè)，第1個(gè)至第7個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路與直流升壓逆變 器電路連接，第8個(gè)至第15個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路與整流器電路連接。其中，所述控制單元包括中央控制器、電壓互感器、電流互感器，中央控制器與電壓互感器、電流互感器連接，中央控制器采用DSP控制器控制。
其中，所述的DSP控制器包括信號(hào)輸入管腳和信號(hào)輸出管腳，所述信號(hào)輸入管腳包括 ipa、ipb、ipc、il、i2、u、VCC、i [L7]、u[Dl, D2]、U[B+，B_]、U[C4]、upa、upb、upc，信號(hào)輸出 管腳包括0欣1、0欣2、01^3、01^4、01^16，、DRV2G，、DRV3G，、DRV4G，、DRV5G，、DRV6G，、 DRV7G’、DRV10G’、 DRV11G’、 DRV12G’、 DRV13G’、 DRV14G’、 DRV15G’、 DRV16G’、 DRV17G’； 所述ipa、ipb、ipc與直流升壓逆變器電路接連接；
所述 DRV1G，、DRV2G，、DRV3G，、DRV4G，、DRV5G，、DRV6G，、DRV7G，與接入直流升壓 逆變器電路的IGBT驅(qū)動(dòng)電路輸入端連接；
所述DRV10G，、DRV11G，、DRV12G，、DRV13G，與接入第一整流器的4個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路 輸入端連接，DRV14G，、DRV15G，、DRV16G，、DRV17G，與接入第二整流器的4個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng) 電路輸入端連接；
所述DRV1、DRV2與第一個(gè)PWM直流交流變換器電路連接，DRV3、DRV4與第二個(gè)PWM直 流交流變換器電路連接。其中，所述IGBT驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置有輸入端、第一輸出端、第二輸出端，輸入端與DSP 控制器的信號(hào)輸出管腳連接，還包括電阻R33、R411、R414、R405、R418，二極管VD403、 S)403，光耦驅(qū)動(dòng)N19 ；
所述的光耦驅(qū)動(dòng)N19的2腳與R33的一端連接，，3腳接地，8腳接15V直流電壓，6腳 和7腳與R411 —端連接，5腳與R418的一端、ZD403的正極、IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端 連接；
所述R33另一端與DSP控制器的信號(hào)輸出管腳連接；
所述的VD403負(fù)極與R411的另一端，R405的一端連接，VD403的正極與R414的一端連
接；
R414的另一端與R418的另一端、R405的另一端、ZD403的負(fù)極、IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一
輸出端連接。其中，所述第一整流電路包括IGBT管VT10、VTlU VT12、VT13,電阻R166、R167、 R168、R169、R170、R171，二極管 D166、D167、D168、D169、D170，電容 C166、C167、C168、C169、 C170、C171、C172、C173,電感 L7、L8 ；
K6包括第一輸出端Dl和第二輸出端D2 ； 所述電感L7的一端與K6第一輸出端Dl連接；
所述VT10、VTlU VT12、VT13的門極分別與第8個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第9 個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第10個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第11個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng) 電路的第一輸出端連接；
所述VT10、VT11的集電極與D166的負(fù)極、D167的負(fù)極、R166的一端、R167的一端、C170 的一端、C172的一端，C171的正極、直流升壓逆變器電路的輸入端連接；
所述VTlO的發(fā)射極與第8個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D166正極、C166 一端、L7 的另一端、VT12的集電極、D168的負(fù)極、R168的一端連接，R166另一端與C166另一端連 接；
所述的VTll的發(fā)射極與第9個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D167正極，C167 一端、 VT13的集電極、D169的負(fù)極、R169的一端、以及K6的第二輸出端D2連接，C167的另一端與R167另一端連接；
所述的所述VT12的發(fā)射極與第10個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D168的正極、C168 的一端、VT13的發(fā)射極、D169的正極、C169的一端、D170的負(fù)極、L8的一端連接，C168另一 端連接與R168另一端，C169另一端與R169另一端連接；
所述L8另一端與R170的一端、R171的一端、C171的負(fù)極、C173的一端、直流升壓逆變 器電路的輸入端連接；
所述的C170另一端與D170的正極、R170的另一端、R171的另一端連接； 所述的C172的另一端與C173的另一端接地；
所述第二整流電路包括 IGBT 管 VT14、VT15、VT16、VT17,電阻 R174、R175、R176、R177、 R178、R179，二極管 D174、D175、D176、D177、D178，電容 C174、C175、C176、C177、C178、C179、 C180、C181，電感 L9、L10 ；
K4包括第一輸出端和第二輸出端； 所述L9的一端與K4第一輸出端連接；
所述VT14、VT15、VT16、VT17的門極分別與第12個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第13 個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第14個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第15個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng) 電路的第一輸出端連接；
所述VT14、VT15的集電極與D174的負(fù)極、D175的負(fù)極、R174的一端、R175的一端、C178 的一端、C180的一端，C179的正極、直流電流第一個(gè)輸出端連接；
所述VT14的發(fā)射極與第12個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D174正極，C174 一端、L9 的另一端、VT16的集電極、D176的負(fù)極、R176的一端連接，R174另一端與C174另一端連 接；
所述的VT15的發(fā)射極與第13個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D175正極，C175 一端、 VT17的集電極、D177的負(fù)極、R177的一端、以及K4第二輸出端連接，C175的另一端與R175
另一端連接；
所述的所述VT16的發(fā)射極與第14個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D176的正極、C176 的一端、VT17的發(fā)射極、D177的正極、C177的一端、D178的負(fù)極、LlO的一端連接，C176另 一端與R176另一端連接，C177另一端與R177另一端連接；
所述LlO另一端與R178的一端、R179的一端、C179的負(fù)極、C181的一端、直流電流第 二個(gè)輸出端連接；
所述的C178另一端與D178的正極、R178的另一端、R179的另一端連接； 所述的C180的另一端與C181的另一端接地。
其中，所述直流升壓逆變器電路設(shè)置有1681~管￥11、￥12、￥13、￥14、￥15、￥16、￥丁7， 二極管 D31、D32、D33、D34、D!35、D36、D37、D38，電容 Cl、C2、C3、C4、C62、C63、C64、C65、C66、 C67,電感 L3、L4、L5、L6,電阻 R62、R63、R64、R65、R66、R67 ；
所述的IGBT管VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6、VT7的門極分別與第1個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路 的第一輸出端、第2個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第3個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、 第4個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第5個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第6個(gè)IGBT驅(qū) 動(dòng)電路的第一輸出端、第7個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端連接； 所述的電感L3的一端與整流器電路的一個(gè)輸出端連接；所述VTl的集電極與L3的另一端、D31的負(fù)極、D32的正極連接； 所述電容C4的正極與D32的負(fù)極、VT2的集電極、D33的負(fù)極、R62的一端、VT3的集電 極、D34的負(fù)極、R63的一端、VT4的集電極、D35的負(fù)極、R64的一端連接；
所述的VT2的發(fā)射極與第2個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D33的正極，C62的一端、 L6的一端、VT5的集電極、D36的負(fù)極、R65的一端連接，C62的另一端與R62的另一端連接； 所述的VT3的發(fā)射極與第3個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D34的正極，C63的一端、 L5的一端、VT6的集電極、D37的負(fù)極、R66的一端連接，C63的另一端與R63的另一端連接； 所述的VT4的發(fā)射極與第4個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D35的正極，C64的一端、 L4的一端、VT7的集電極、D38的負(fù)極、R67的一端連接，C64的另一端與R64的另一端連接； 所述VT5的發(fā)射極與第5個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、整流器電路的另一個(gè)輸出 端、VTl的發(fā)射極、D31的正極、C4的負(fù)極、D36的正極，C65的一端、VT6的發(fā)射極、D37的正 極，C66的一端、VT7的發(fā)射極、D38的正極，C67的一端連接；
所述R65的另一端與C65的另一端連接，所述R66的另一端與C66的另一端連接，電感 L4的另一端與電容C3 —端連接，電感L5的另一端與電容C2 —端連接，電感L6的另一端與 電容Cl 一端連接，C1、C2、C3的另一端接地。 其中，所述的PWM直流交流變換器電路包括第一控制信號(hào)輸入端、第二控制信號(hào) 輸入端，NPN型三極管Q10、Q8、PNP型三極管Ql 1、Q9、耗盡型場效應(yīng)管Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、 Q7, 二極管 D18、D19、D17、D20,電阻 R22、R23、R28、R29、R33、R34、R25、R35、R36、R38、R39、 R42、R43、R56、R50，R51、R40、R52，電容 C25、C42、C43、C46、C25，變壓器 TXl ；
所述R51的一端與第二控制信號(hào)輸入端連接，R51的另一端與Q10、Q11的門極連接； 所述R50的一端與12V直流電壓連接，另一端與QlO的集電極、D18的負(fù)極連接； 所述的D19的負(fù)極與QlO的發(fā)射極、Qll的發(fā)射極、D18正極、R23的一端、似9的一端、 R34的一端連接；
所述Qll的集電極與D19的正極接地； 所述R22的一端與R23的另一端、Q2的柵極連接； 所述R28的一端與R29的另一端、Q3的柵極連接； 所述R33的一端與R34的另一端、Q4的柵極連接；
所述C25的一端與R22、R28、R33另一端、Q2的源極、Q3的源極、Q4的源極連接； 所述的R25的一端與C25的另一端連接；
所述Q2的漏極、Q3的漏極、Q4的漏極與R25的另一端、變壓器的原邊輸入端連接； 所述R52的一端與第一控制信號(hào)輸入端連接，R52的另一端與Q8、Q9的門極連接； 所述R40的一端與12V直流電壓正極連接，R40另一端與Q8的集電極、D17的負(fù)極連
接；
所述的D20的負(fù)極與去Q8的發(fā)射極、Q9的發(fā)射極、D17正極、R36的一端、R39的一端、 R43的一端連接；
所述Q9的集電極與D20的正極接地； 所述R35的一端與R36的另一端、Q5的柵極連接； 所述R38的一端與R39的另一端、Q3的柵極連接； 所述R42的一端與R43的另一端、Q4的柵極連接；所述C43的一端與R35、R38、R42另一端連接、Q5的源極、Q6的源極、Q7的源極連接； 所述的R56的一端與C43的另一端連接；
所述Q5的漏極、Q6的漏極、Q7的漏極與R56的另一端、變壓器的原邊另一輸入端連
接；
所述變壓器TXl的輸入端與開關(guān)Sl連接，TXl的副邊與繼電器開關(guān)連接。其中，第一個(gè)PWM直流交流變換器電路的第一控制信號(hào)輸入端、第二控制信號(hào)輸 入端分別與DSP控制器的DRV1、DRV2連接；第二個(gè)PWM直流交流變換器電路的第一控制信 號(hào)輸入端、第二控制信號(hào)輸入端分別與DSP控制器的DRV3、DRV4連接。本發(fā)明的有益效果為一種多功能整流逆變電能回饋負(fù)載，設(shè)置有控制單元以及 與待測設(shè)備的輸出端連接的主回路，控制單元與主回路連接，主回路的交流輸出端與交流 電網(wǎng)電連接，主回路的直流輸出端與直流電網(wǎng)電連接，所述主回路設(shè)置有PWM直流交流變 換器電路、整流器電路、直流升壓逆變器電路、IGBT驅(qū)動(dòng)電路、電源開關(guān)、繼電器開關(guān)，所述 PWM直流交流變換器電路有兩個(gè)，所述繼電器開關(guān)包括K4、K6，所述整流器電路包括第一整 流器電路和第二整流器電路，所述電源開關(guān)包括與直流待測設(shè)備輸出端連接的Sl和與交 流待測設(shè)備輸出端連接的S2 ；
所述第一個(gè)PWM直流交流變換器電路和第二個(gè)PWM直流交流變換器電路的輸入端與Sl 連接，第一個(gè)PWM直流交流變換器電路的輸出端與Κ4的輸入端連接，第二個(gè)PWM直流交流 變換器電路的輸出端與Κ6的輸入端連接，S2輸出端與Κ4、Κ6的輸入端連接；
所述第一整流器電路一端與Κ4連接，第一整流器電路另一端與外部直流電路連接； 所述第二整流器電路一端與Κ6連接，第二整流器電路另一端與直流升壓逆變器電路 連接，直流升壓逆變器電路與外部交流電網(wǎng)連接，本發(fā)明可以滿足大功率設(shè)備老化需求，只 需要消耗10%左右的電能，就能實(shí)現(xiàn)100%的帶載需求，對(duì)于批量生產(chǎn)的設(shè)備老化，節(jié)能更 大。同時(shí)由于本發(fā)明能夠?qū)⑾脑谪?fù)載上的電能回饋到交流電源、待測設(shè)備或其它負(fù)載中， 實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果，因此，不需要廠家配備較大的安裝場地、冷卻設(shè)備等，能夠節(jié)省成本。


結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但附圖中的內(nèi)容不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限 制。圖1是本發(fā)明一種多功能整流逆變電能回饋負(fù)載原理框圖； 圖2是本發(fā)明主回路原理框圖3是本發(fā)明PWM直流交流變換器電路圖； 圖4是本發(fā)明第一整流器電路圖； 圖5是本發(fā)明第二整流器電路圖； 圖6是本發(fā)明的直流升壓逆變器電路圖； 圖7是本發(fā)明IGBT驅(qū)動(dòng)電路圖； 圖8是本發(fā)明控制單元原理框圖； 圖9是逆變PWM驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生原理； 圖10是MOSFET驅(qū)動(dòng)PWM產(chǎn)生原理圖； 圖11是IGBTl驅(qū)動(dòng)PWM產(chǎn)生原理圖；圖12是整流器IGBT驅(qū)動(dòng)PWM產(chǎn)生原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。如圖1本實(shí)施例提供一種多功能整流逆變電能回饋負(fù)載，設(shè)置有控制單元以及與 待測設(shè)備的輸出端連接的主回路，控制單元與主回路連接，主回路的輸出端與交流電網(wǎng)電 連接，主回路的輸出端與直流電網(wǎng)電連接，還設(shè)置有顯示單元、輸入單元，輸入單元輸出端 與控制單元連接，顯示單元輸入端與控制單元連接，本實(shí)施例可以輸出直流也可以輸出正 弦波電流，無諧波污染；可完全取代傳統(tǒng)的電阻、電感和電容負(fù)載，本實(shí)施例自動(dòng)識(shí)別輸 入電壓，自適應(yīng)調(diào)整算法，使輸出電壓恒定，使功率因數(shù)最大，采用DSP控制，IXD顯示， 能智能感知各種不同輸入輸出情況，自動(dòng)顯示輸入電流、輸入電壓、吸取功率、功率因數(shù)、 輸出電流、輸出電壓、回饋功率、效率、累積節(jié)電量、報(bào)警等功能，本實(shí)施例主控制器采用 TMS320F281以滿足復(fù)雜的算法計(jì)算，采用變壓器和光藕驅(qū)動(dòng)TLP250隔離技術(shù)，避免主回 路中的強(qiáng)電干擾控制回路中的弱電信號(hào)，同時(shí)增加了安全和安規(guī)性能，本實(shí)施例作為待測 設(shè)備的負(fù)載能夠有效進(jìn)行老化測試，又可以輸出直流給待測設(shè)備或者其它負(fù)載，又可以輸 出三相交流電，將系統(tǒng)的電能回饋到三相電網(wǎng)。本實(shí)施例可以自動(dòng)識(shí)別輸入是直流電還是 交流電，可以控制電流輸出類型，是直流輸出還是交流輸出，輸入輸出值都受到DSP監(jiān)控。如圖2所示，本實(shí)施例的主回路設(shè)置有PWM直流交流變換器電路、整流器電路、直 流升壓逆變器電路、IGBT驅(qū)動(dòng)電路、電源開關(guān)、繼電器開關(guān)，所述PWM直流交流變換器電路 有兩個(gè)，所述繼電器開關(guān)包括K4、K6，所述整流器電路包括第一整流器電路，第二整流器電 路，所述電源開關(guān)包括與直流待測設(shè)備輸出端連接的Sl和與交流待測設(shè)備輸出端連接的 S2 ；
所述第一個(gè)PWM直流交流變換器電路和第二個(gè)PWM直流交流變換器電路的輸入端與Sl 連接，第一個(gè)PWM直流交流變換器電路的輸出端與Κ4的輸入端連接，第二個(gè)PWM直流交流 變換器電路的輸出端與Κ6的輸入端連接，S2輸出端與Κ4、Κ6的輸入端連接；
所述第一整流器電路一端與Κ4連接，第一整流器電路另一端與外部直流電路連接； 所述第二整流器電路一端與Κ6連接，第二整流器另一端與直流升壓逆變器電路連接， 直流升壓逆變器電路與外部交流電網(wǎng)連接。本實(shí)施例的控制單元包括中央控制器、電壓互感器、電流互感器，中央控制器與電 壓互感器、電流互感器連接，中央控制器采用DSP控制器控制。
如圖8所示，本實(shí)施例所述的的DSP控制器包括信號(hào)輸入管腳和信號(hào)輸出管腳，所述 信號(hào)輸入管腳包括 ipa、ipb、ipc、il、i2、u、VCC、i [L7]、u[Dl，D2]、U[B+，B_]、U[C4]、upa、 upb、upc，信號(hào)輸出管腳包括 DRV1、DRV2、DRV3、DRV4、DRVlG'、DRV2G，、DRV3G，、DRV4G，、 DRV5G，、DRV6G，、DRV7G，、DRV10G，、DRV11G，、DRV12G，、DRV13G，、DRV14G，、DRV15G，、 DRV16G，、 DRV17G，；
所述ipa、ipb、ipc與直流升壓逆變器電路接連接；
所述 DRV1G，、DRV2G，、DRV3G，、DRV4G，、DRV5G，、DRV6G，、DRV7G，與接入直流升壓 逆變器電路的IGBT驅(qū)動(dòng)電路輸入端連接；
所述DRV10G，、DRV11G，、DRV12G，、DRV13G，與接入第一整流器的4個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路輸入端連接，DRV14G，、DRV15G，、DRV16G，、DRV17G，與接入第二整流器的4個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng) 電路輸入端連接；
所述DRV1、DRV2與第一個(gè)PWM直流交流變換器電路連接，DRV3、DRV4與第二個(gè)PWM直 流交流變換器電路連接。如圖7所示，本是實(shí)施例所述的IGBT驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置有輸入端、第一輸出端、第二輸 出端，輸入端與DSP控制器的信號(hào)輸出管腳連接，還包括電阻R33、R411、R414、R405、R418， 二極管VD403、S)403，光耦驅(qū)動(dòng)附9 ；
所述的光耦驅(qū)動(dòng)附9的2腳與R33的一端連接，，3腳接地，8腳接15V直流電壓，6腳 和7腳與R411 —端連接，5腳與R418的一端、ZD403的正極、一個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸 出端連接；
所述R33另一端與DSP控制器的信號(hào)輸出管腳連接；
所述的VD403負(fù)極與R411的另一端，R405的一端連接，VD403的正極與R414的一端連
接；
R414的另一端與R418的另一端、R405的另一端、ZD403的負(fù)極、同一個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路
的第一輸出端連接。如圖4、圖5所示，本實(shí)施例所述第一整流電路包括IGBT管VT10、VTlU VT12、 VT13,電阻 R166、R167、R168、R169、R170、R171，二極管 D166、D167、D168、D169、D170,電容 C166、C167、C168、C169、C170、C171、C172、C173,電感 L7、L8 ；
K6包括第一輸出端Dl和第二輸出端D2 ； 所述電感L7的一端與K6第一輸出端Dl連接；
所述VT10、VTlU VT12、VT13的門極分別與第8個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第9 個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第10個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第11個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng) 電路的第一輸出端連接；
所述VT10、VT11的集電極與D166的負(fù)極、D167的負(fù)極、R166的一端、R167的一端、C170 的一端、C172的一端，C171的正極、直流升壓逆變器電路的輸入端連接；
所述VTlO的發(fā)射極與第8個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D166正極，C166另一端、 L7的另一端、VT12的集電極、D168的負(fù)極、R168的一端連接，R166另一端與C166另一端 連接；
所述的VTll的發(fā)射極與第9個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D167正極，C167 一端、 VT13的集電極、D169的負(fù)極、R169的一端、以及K6的第二輸出端D2連接，C167的另一端 與R167另一端連接；
所述的所述VT12的發(fā)射極與第10個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D168的正極、C168 的一端、VT13的發(fā)射極、D169的正極、C169的一端、D170的負(fù)極、L8的一端連接，C168另一 端連接與R168另一端，C169另一端與R169另一端連接；
所述L8另一端與R170的一端、R171的一端、C171的負(fù)極、C173的一端、直流升壓逆變 器電路的輸入端連接；
所述的C170另一端與D170的正極、R170的另一端、R171的另一端連接； 所述的C172的另一端與C173的另一端接地；
所述第二整流電路包括 IGBT 管 VT14、VT15、VT16、VT17,電阻 R174、R175、R176、R177、R178、R179，二極管 D174、D175、D176、D177、D178，電容 C174、C175、C176、C177、C178、C179、 C180、C181，電感 L9、L10 ；
K4包括第一輸出端和第二輸出端； 所述L9的一端與K4第一輸出端連接；
所述VT14、VT15、VT16、VT17的門極分別與第12個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第13 個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第14個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第15個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng) 電路的第一輸出端連接；
所述VT14、VT15的集電極與D174的負(fù)極、D175的負(fù)極、R174的一端、R175的一端、C178 的一端、C180的一端，C179的正極、直流電流第一個(gè)輸出端連接；
所述VT14的發(fā)射極與第12個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D174正極，C174 一端、L9 的另一端、VT16的集電極、D176的負(fù)極、R176的一端連接，R174另一端與C174另一端連 接；
所述的VT15的發(fā)射極與第13個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D175正極，C175 一端、 VT17的集電極、D177的負(fù)極、R177的一端、以及K4第二輸出端連接，C175的另一端與R175
另一端連接；
所述的所述VT16的發(fā)射極與第14個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D176的正極、C176 的一端、VT17的發(fā)射極、D177的正極、C177的一端、D178的負(fù)極、LlO的一端連接，C176另 一端與R176另一端連接，C177另一端與R177另一端連接；
所述LlO另一端與R178的一端、R179的一端、C179的負(fù)極、C181的一端、直流電流第 二個(gè)輸出端連接；
所述的C178另一端與D178的正極、R178的另一端、R179的另一端連接； 所述的C180的另一端與C181的另一端接地。
如圖6所示，本實(shí)施例所述直流升壓逆變器電路設(shè)置有IGBT管VT1、VT2、VT3、VT4、 VT5、VT6、VT7，二極管 D31、D32、D33、D34、D35、D36、D37、D38，電容 Cl、C2、C3、C4、C62、C63、 C64、C65、C66、C67,電感 L3、L4、L5、L6,電阻 R62、R63、R64、R65、R66、R67 ；
所述的IGBT管VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6、VT7的門極分別與第1個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路 的第一輸出端、第2個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第3個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、 第4個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第5個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第6個(gè)IGBT驅(qū) 動(dòng)電路的第一輸出端、第7個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端連接； 所述的電感L3的一端與整流器電路的一個(gè)輸出端連接； 所述VTl的集電極與L3的另一端、D31的負(fù)極、D32的正極連接； 所述電容C4的正極與D32的負(fù)極、VT2的集電極、D33的負(fù)極、R62的一端、VT3的集電 極、D34的負(fù)極、R63的一端、VT4的集電極、D35的負(fù)極、R64的一端連接；
所述的VT2的發(fā)射極與第2個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D33的正極，C62的一端、 L6的一端、VT5的集電極、D36的負(fù)極、R65的一端連接，C62的另一端與R62的另一端連接； 所述的VT3的發(fā)射極與第3個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D34的正極，C63的一端、 L5的一端、VT6的集電極、D37的負(fù)極、R66的一端連接，C63的另一端與R63的另一端連接； 所述的VT4的發(fā)射極與第4個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D35的正極，C64的一端、 L4的一端、VT7的集電極、D38的負(fù)極、R67的一端連接，C64的另一端與R64的另一端連接；所述VT5的發(fā)射極與第5個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、整流器電路的另一個(gè)輸出 端、VTl的發(fā)射極、D31的正極、C4的負(fù)極、D36的正極，C65的一端、VT6的發(fā)射極、D37的正 極，C66的一端、VT7的發(fā)射極、D38的正極，C67的一端連接。所述R65的另一端與C65的另一端連接，所述R66的另一端與C66的另一端連接， 電感L4的另一端與電容C3 —端連接，電感L5的另一端與電容C2 —端連接，電感L6的另 一端與電容Cl 一端連接，C1、C2、C3的另一端接地。如圖3所示，本實(shí)施例所述的PWM直流交流變換器電路包括第一控制信號(hào)輸入端、 第二控制信號(hào)輸入端，NPN型三極管Q10、Q8、PNP型三極管Q11、Q9、耗盡型場效應(yīng)管Q2、Q3、 Q4、Q5、Q6、Q7，二極管 D18、D19、D17、D20，電阻 R22、R23、R28、R29、R33、R34、R25、R35、R36、 R38、R39、R42、R43、R56、R50, R51、R40、R52,電容 C25、C42、C43、C46、C25，變壓器 TXl ；
所述R51的一端與第二控制信號(hào)輸入端連接，R51的另一端與Q10、Qll的門極連接； 所述R50的一端與12V直流電壓連接，另一端與QlO的集電極、D18的負(fù)極連接； 所述的D19的負(fù)極與QlO的發(fā)射極、Qll的發(fā)射極、D18正極、R23的一端、似9的一端、 R34的一端連接；
所述Qll的集電極與D19的正極接地； 所述R22的一端與R23的另一端、Q2的柵極連接； 所述R28的一端與R29的另一端、Q3的柵極連接； 所述R33的一端與R34的另一端、Q4的柵極連接；
所述C25的一端與R22、R28、R33另一端、Q2的源極、Q3的源極、Q4的源極連接； 所述的R25的一端與C25的另一端連接；
所述Q2的漏極、Q3的漏極、Q4的漏極與R25的另一端、變壓器的原邊輸入端連接； 所述R52的一端與第一控制信號(hào)輸入端連接，R52的另一端與Q8、Q9的門極連接； 所述R40的一端與12V直流電壓正極連接，R40另一端與Q8的集電極、D17的負(fù)極連
接；
所述的D20的負(fù)極與去Q8的發(fā)射極、Q9的發(fā)射極、D17正極、R36的一端、R39的一端、 R43的一端連接；
所述Q9的集電極與D20的正極接地； 所述R35的一端與R36的另一端、Q5的柵極連接； 所述R38的一端與R39的另一端、Q3的柵極連接； 所述R42的一端與R43的另一端、Q4的柵極連接；
所述C43的一端與R35、R38、R42另一端連接、Q5的源極、Q6的源極、Q7的源極連接； 所述的R56的一端與C43的另一端連接；
所述Q5的漏極、Q6的漏極、Q7的漏極與R56的另一端、變壓器的原邊另一輸入端連
接；
所述變壓器TXl的輸入端與開關(guān)Sl連接，TXl的副邊與繼電器開關(guān)連接。本實(shí)施例的第一個(gè)PWM直流交流變換器電路的第一控制信號(hào)輸入端、第二控制信 號(hào)輸入端分別與DSP控制器的DRV1、DRV2連接；第二個(gè)PWM直流交流變換器電路的第一控 制信號(hào)輸入端、第二控制信號(hào)輸入端分別與DSP控制器的DRV3、DRV4連接。本實(shí)施例的控制器的型號(hào)為TMS320F 2812，所述光藕驅(qū)動(dòng)N19為TLP250。
如圖2所示，本實(shí)施例的主回路分為兩路一路為第一個(gè)PWM直流交流變換器電 路、K6、第一個(gè)整流器電路、直流升壓逆變器電路，該路輸出三相交流，把能量回饋給電網(wǎng)或 輸出給其它交流負(fù)載；另一路第二個(gè)PWM直流交流變換器電路、K4、第二整流器電路，該路 輸出直流，把能量回饋給直流電源或輸出給其它直流負(fù)載。本發(fā)明可以輸出三相交流電，也可以輸出兩相交流電，只是逆變橋是兩相。本實(shí)施例的工作原理為待測負(fù)載直流或交流輸出接本實(shí)施例直流或交流輸入， 當(dāng)開關(guān)Sl或S2合上后，本實(shí)施例的中央處理器帶電，中央處理器利用傳感器智能感知各種 不同輸入輸出情況，當(dāng)用戶設(shè)置本實(shí)施例輸入電流，輸入功率因數(shù)，輸出直流電壓為24 — 56 伏間任意值后，按開始鍵，本實(shí)施例開始工作，自適應(yīng)調(diào)整算法，自動(dòng)顯示輸入電流、輸入電 壓、吸取功率、功率因數(shù)、輸出電流、輸出電壓、回饋功率、效率、累積節(jié)電量、過壓和過流報(bào) 警等功能。本實(shí)施例主回路設(shè)置有PWM直流交流變換器電路、繼電器開關(guān)K4、整流器，繼電器 開關(guān)K6、整流器、直流升壓電路逆變器、IGBT驅(qū)動(dòng)電路。所述PWM直流交流變換器和的輸入 端與所述待測直流設(shè)備的輸出端連接，所述PWM直流交流變換器的輸出端或待測交流設(shè)備 的輸出端通過繼電器開關(guān)與整流器的輸入端連接，所述整流器的輸出端給其它設(shè)備供應(yīng)直 流電，整流器的輸出端與直流升壓電路逆變器的輸入端連接，所述逆變器的輸出端與所述 三相電網(wǎng)連接或給其它三相負(fù)載供電。所述所有的IGBT驅(qū)動(dòng)分別與各自IGBT驅(qū)動(dòng)電路連 接?？刂茊卧邮茌斎雴卧闹噶?，通過脈沖波控制PWM直流交流變換器中MOSFET 的驅(qū)動(dòng)、直流電路、整流器和逆變器中IGBT的驅(qū)動(dòng)、本實(shí)施例的顯示單元是用LCD顯示，用 于顯示本實(shí)施例的狀態(tài)參數(shù)，脈沖波產(chǎn)生原理如圖9，圖10，圖11，圖12所示，屬于常規(guī)的脈 沖波產(chǎn)生原理這里不做贅述?？刂茊卧ㄖ醒肟刂破鳌㈦妷夯ジ衅?、電流互感器，完成信號(hào)采集、算法實(shí)現(xiàn)、輸 入和輸出信號(hào)控制等功能。圖8為控制單元原理框圖，主控制器利用電壓、電流互感器得 到 DC 輸入電壓 VCC, AC 輸入電壓 U、i 1、i2、u [D1，D2]、i [L7]、U [B+, B-]、U [C4]、upa、upb、 upc、ipa、ipb、ipc,中央處理器通過計(jì)算輸出 DRV1、DRV2、DRV3、DRV4、DRV1G，、DRV2G，、 DRV3G，、DRV4G，、DRV5G，、DRV6G，、DRV7G，、DRV10G，、DRV11G，、DRV12G，、DRV13G，、DRV14G，、 DRV15G’、DRV16G’、DRV17G’。DRV1G’、DRV2G’、DRV3G’、DRV4G'、DRV5G’、DRV6G’、DRV7G’、 DRVlOG，、DRVllG'、DRV12G，、DRV13G，、DRV14G，、DRV15G，、DRV16G，、DRV17G，通過 TLP250 分別驅(qū)動(dòng)主回路中IGBT (如圖8)。u[Dl，D2]表示Dl和D2之間的電壓，i [L7]表示L7上 電流，U[C4]表示C4上的電壓、U[B+，B_]表示整流器和直流升壓逆變器電路連接線之間的 電壓，upa、upb、upc、ipa、ipb、ipc分別是直流升壓逆變器電路輸出的三相電壓和電流。本實(shí)施例中央處理器帶電后，中央處理器對(duì)各種寄存器、ROM、RAM、I/O端口、中 斷、顯示等完成初始化，定時(shí)循環(huán)讀取u[Dl, D2]、U[B+，B-]、u、VCC、il、i2、U[C4]、UA、UB、 UC、ipa、ipb、ipc、i[L7]的輸入數(shù)據(jù)，根據(jù)不同的輸入數(shù)據(jù)和預(yù)先設(shè)計(jì)好的算法自適應(yīng)輸 出值驅(qū)動(dòng)MOSFET脈沖波和IGBT脈沖波，保證所需的直流輸出、輸出三相電壓UA、UB、UC為 220V士2%，頻率 50士0. 5HZ。當(dāng)出現(xiàn)短路、斷路和過載時(shí)，u[Dl，D2]、U[B+，B_]、u、VCC、il、 i2、U[C4]、UA、UB、UC、ipa、ipb、ipc、i[L7]的輸入數(shù)據(jù)不正常，這時(shí)中央處理器停止輸出 DRV1、DRV2，關(guān)斷PWM直流交流變換器的M0SFET，從而關(guān)閉本實(shí)施例，并啟動(dòng)聲光報(bào)警。
逆變P麗驅(qū)動(dòng)原理如圖6和圖9，三相電網(wǎng)相電壓(vpa、vpb、vpc)經(jīng)求模和鎖相 環(huán)計(jì)算求出電壓模長(vpm)和跟蹤角度(angle)；三相電網(wǎng)相電壓(vpa、vpb、vpc)經(jīng)三相 靜止到旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換(ABC to DQ0)求出相電壓在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的分量有功電壓(vpd)、無 功電壓(vpq)、零序電壓(vpO)；三相逆變電感電流(ipa、ipb、ipc)經(jīng)三相靜止到旋轉(zhuǎn)坐標(biāo) 變換(ABC to DQ0)求出電流在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的分量有功電流(ipd)、無功電流(ipq)、零序 電流(ipO)。各電流給定(ipd*、ipq*、ipO*，其中ipq*為交流電容電流，ipO*通常為0)與 各電流反饋(ipd、ipq、ipO)的差分別經(jīng)電流調(diào)節(jié)器(Ipd_reg、Ipq_reg、Ip0_reg)，加電壓 前饋和解耦量前饋、母線壓差前饋后，經(jīng)旋轉(zhuǎn)到靜止坐標(biāo)變換和PWM發(fā)生器(DQ0 to ABC & PWM generator，發(fā)波時(shí)要考慮母線電壓)后，發(fā)出三相PWM開關(guān)波形驅(qū)動(dòng)開關(guān)管Q1-Q6。其 中有功電流給定(ipd*)可設(shè)置，可保證回饋老化的負(fù)載可隨意調(diào)節(jié)。圖9、圖10、圖11、圖12都通過軟件算法實(shí)現(xiàn)，使得調(diào)試修改方便，簡化了電路設(shè)計(jì) 和成本。本實(shí)施例采用變壓器和光藕驅(qū)動(dòng)TLP250隔離技術(shù)，避免主回路中的強(qiáng)電干擾控 制回路中的弱電信號(hào)，同時(shí)增加了安全和安規(guī)性能。本實(shí)施例將能量回饋給直流電源或輸出給其它直流負(fù)載，也可以輸出正弦波電流 回饋到電網(wǎng)，無諧波污染，可完全取代傳統(tǒng)的電阻、電感和電容負(fù)載，自動(dòng)識(shí)別輸入電壓， 自適應(yīng)調(diào)整算法，使輸出電壓恒定，使功率因數(shù)最大，采用ARM控制，IXD顯示，能智能感知 各種不同輸入輸出情況，自動(dòng)顯示輸入電流、輸入電壓、吸取功率、功率因數(shù)、輸出電流、輸 出電壓、回饋功率、效率、累積節(jié)電量、報(bào)警等功能，本實(shí)施例作為待測設(shè)備的負(fù)載能夠有效 進(jìn)行老化測試，又可以將系統(tǒng)的電能回饋到三相電網(wǎng)。待測設(shè)備可以是輸出直流電壓24V 至56V、直流電流100A以下直流電源或輸出電壓為80V-—240V、功率小于10KVA的交流電 源。最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)本發(fā)明保護(hù) 范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理 解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和 范圍。
權(quán)利要求
1.一種多功能整流逆變電能回饋負(fù)載，其特征在于設(shè)置有控制單元以及與待測設(shè)備 的輸出端連接的主回路，控制單元與主回路連接，主回路的交流輸出端與交流電網(wǎng)電連接， 主回路的直流輸出端與直流電網(wǎng)電連接，所述主回路設(shè)置有PWM直流交流變換器電路、整 流器電路、直流升壓逆變器電路、IGBT驅(qū)動(dòng)電路、電源開關(guān)、繼電器開關(guān)，所述PWM直流交流 變換器電路有兩個(gè)，所述繼電器開關(guān)包括K4、K6，所述整流器電路包括第一整流器電路和第 二整流器電路，所述電源開關(guān)包括與直流待測設(shè)備輸出端連接的Sl和與交流待測設(shè)備輸 出端連接的S2 ；所述第一個(gè)PWM直流交流變換器電路和第二個(gè)PWM直流交流變換器電路的輸入端與Sl 連接，第一個(gè)PWM直流交流變換器電路的輸出端與Κ4的輸入端連接，第二個(gè)PWM直流交流 變換器電路的輸出端與Κ6的輸入端連接，S2輸出端與Κ4、Κ6的輸入端連接；所述第一整流器電路一端與Κ4連接，第一整流器電路另一端與外部直流電路連接；所述第二整流器電路一端與Κ6連接，第二整流器電路另一端與直流升壓逆變器電路 連接，直流升壓逆變器電路與外部交流電網(wǎng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能整流逆變電能回饋負(fù)載，其特征在于還設(shè)置有 顯示單元、輸入單元，輸入單元輸出端與控制單元連接，顯示單元輸入端與控制單元連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多功能整流逆變電能回饋負(fù)載，其特征在于所述IGBT 驅(qū)動(dòng)電路為多個(gè)，第1個(gè)至第7個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路與直流升壓逆變器電路連接，第8個(gè)至第 15個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路與整流器電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多功能整流逆變電能回饋負(fù)載，其特征在于所述控制 單元包括中央控制器、電壓互感器、電流互感器，中央控制器與電壓互感器、電流互感器連 接，中央控制器采用DSP控制器控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多功能整流逆變電能回饋負(fù)載，其特征在于所述的 DSP控制器包括信號(hào)輸入管腳和信號(hào)輸出管腳，所述信號(hào)輸入管腳包括ipa、ipb、ipc、il、 i2、u、VCC, i[L7]、u[Dl，D2]、U[B+，B-]、U[C4]、upa、upb、upc，信號(hào)輸出管腳包括=DRVU DRV2、DRV3、DRV4、DRV1G，、 DRV2G，、 DRV3G，、 DRV4G，、 DRV5G，、 DRV6G，、 DRV7G，、DRV10G，、 DRV11G，、 DRV12G，、 DRV13G，、 DRV14G，、 DRV15G，、 DRV16G，、 DRV17G，；所述ipa、ipb、ipc與直流升壓逆變器電路接連接；所述 DRV1G，、DRV2G，、DRV3G，、DRV4G，、DRV5G，、DRV6G，、DRV7G，與接入直流升壓 逆變器電路的IGBT驅(qū)動(dòng)電路輸入端連接；所述DRV10G，、DRV11G，、DRV12G，、DRV13G，與接入第一整流器的4個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路 輸入端連接，DRV14G，、DRV15G，、DRV16G，、DRV17G，與接入第二整流器的4個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng) 電路輸入端連接；所述DRV1、DRV2與第一個(gè)PWM直流交流變換器電路連接，DRV3、DRV4與第二個(gè)PWM直 流交流變換器電路連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多功能整流逆變電能回饋負(fù)載，其特征在于所述IGBT 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置有輸入端、第一輸出端、第二輸出端，輸入端與DSP控制器的信號(hào)輸出管腳連 接，還包括電阻 R33、R411、R414、R405、R418，二極管 VD403、ZD403，光耦驅(qū)動(dòng) N19 ；所述的光耦驅(qū)動(dòng)N19的2腳與R33的一端連接，，3腳接地，8腳接15V直流電壓，6腳 和7腳與R411 —端連接，5腳與R418的一端、ZD403的正極、IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端連接；所述R33另一端與DSP控制器的信號(hào)輸出管腳連接；所述的VD403負(fù)極與R411的另一端，R405的一端連接，VD403的正極與R414的一端連接；R414的另一端與R418的另一端、R405的另一端、ZD403的負(fù)極、IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種多功能整流逆變電能回饋負(fù)載，其特征在于所述第一 整流電路包括 IGBT 管 VT10、VT11、VT12、VT13，電阻 R166、R167、R168、R169、R170、R171，二 極管 D166、D167、D168、D169、D170,電容 C166、C167、C168、C169、C170、C171、C172、C173, 電感L7、L8 ；K6包括第一輸出端Dl和第二輸出端D2 ； 所述電感L7的一端與K6第一輸出端Dl連接；所述VT10、VTlU VT12、VT13的門極分別與第8個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第9 個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第10個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第11個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng) 電路的第一輸出端連接；所述VT10、VT11的集電極與D166的負(fù)極、D167的負(fù)極、R166的一端、R167的一端、C170 的一端、C172的一端，C171的正極、直流升壓逆變器電路的輸入端連接；所述VTlO的發(fā)射極與第8個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D166正極、C166 一端、L7 的另一端、VT12的集電極、D168的負(fù)極、R168的一端連接，R166另一端與C166另一端連 接；所述的VTll的發(fā)射極與第9個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D167正極，C167 一端、 VT13的集電極、D169的負(fù)極、R169的一端、以及K6的第二輸出端D2連接，C167的另一端 與R167另一端連接；所述的所述VT12的發(fā)射極與第10個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D168的正極、C168 的一端、VT13的發(fā)射極、D169的正極、C169的一端、D170的負(fù)極、L8的一端連接，C168另一 端連接與R168另一端，C169另一端與R169另一端連接；所述L8另一端與R170的一端、R171的一端、C171的負(fù)極、C173的一端、直流升壓逆變 器電路的輸入端連接；所述的C170另一端與D170的正極、R170的另一端、R171的另一端連接； 所述的C172的另一端與C173的另一端接地；所述第二整流電路包括 IGBT 管 VT14、VT15、VT16、VT17,電阻 R174、R175、R176、R177、 R178、R179，二極管 D174、D175、D176、D177、D178，電容 C174、C175、C176、C177、C178、C179、 C180、C181，電感 L9、L10 ；K4包括第一輸出端和第二輸出端； 所述L9的一端與K4第一輸出端連接；所述VT14、VT15、VT16、VT17的門極分別與第12個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第13 個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第14個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第15個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng) 電路的第一輸出端連接；所述VT14、VT15的集電極與D174的負(fù)極、D175的負(fù)極、R174的一端、R175的一端、C178的一端、C180的一端，C179的正極、直流電流第一個(gè)輸出端連接；所述VT14的發(fā)射極與第12個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D174正極，C174 一端、L9 的另一端、VT16的集電極、D176的負(fù)極、R176的一端連接，R174另一端與C174另一端連 接；所述的VT15的發(fā)射極與第13個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D175正極，C175 一端、 VT17的集電極、D177的負(fù)極、R177的一端、以及K4第二輸出端連接，C175的另一端與R175另一端連接；所述的所述VT16的發(fā)射極與第14個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D176的正極、C176 的一端、VT17的發(fā)射極、D177的正極、C177的一端、D178的負(fù)極、LlO的一端連接，C176另 一端與R176另一端連接，C177另一端與R177另一端連接；所述LlO另一端與R178的一端、R179的一端、C179的負(fù)極、C181的一端、直流電流第 二個(gè)輸出端連接；所述的C178另一端與D178的正極、R178的另一端、R179的另一端連接； 所述的C180的另一端與C181的另一端接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種多功能整流逆變電能回饋負(fù)載，其特征在于所述直流 升壓逆變器電路設(shè)置有 IGBT 管 VT1、VT2、VT3、VT4, VT5、VT6、VT7，二極管 D31、D32、D33、 D34、D35、D36、D37、D38，電容 Cl、C2、C3、C4、C62、C63、C64、C65、C66、C67，電感 L3、L4、L5、 L6,電阻 R62、R63、R64、R65、R66、R67 ；所述的IGBT管VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6、VT7的門極分別與第1個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路 的第一輸出端、第2個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第3個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、 第4個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第5個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端、第6個(gè)IGBT驅(qū) 動(dòng)電路的第一輸出端、第7個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端連接； 所述的電感L3的一端與整流器電路的一個(gè)輸出端連接； 所述VTl的集電極與L3的另一端、D31的負(fù)極、D32的正極連接； 所述電容C4的正極與D32的負(fù)極、VT2的集電極、D33的負(fù)極、R62的一端、VT3的集電 極、D34的負(fù)極、R63的一端、VT4的集電極、D35的負(fù)極、R64的一端連接；所述的VT2的發(fā)射極與第2個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D33的正極，C62的一端、 L6的一端、VT5的集電極、D36的負(fù)極、R65的一端連接，C62的另一端與R62的另一端連接； 所述的VT3的發(fā)射極與第3個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D34的正極，C63的一端、 L5的一端、VT6的集電極、D37的負(fù)極、R66的一端連接，C63的另一端與R63的另一端連接； 所述的VT4的發(fā)射極與第4個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、D35的正極，C64的一端、 L4的一端、VT7的集電極、D38的負(fù)極、R67的一端連接，C64的另一端與R64的另一端連接； 所述VT5的發(fā)射極與第5個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端、整流器電路的另一個(gè)輸出 端、VTl的發(fā)射極、D31的正極、C4的負(fù)極、D36的正極，C65的一端、VT6的發(fā)射極、D37的正 極，C66的一端、VT7的發(fā)射極、D38的正極，C67的一端連接；所述R65的另一端與C65的另一端連接，所述R66的另一端與C66的另一端連接，電感 L4的另一端與電容C3 —端連接，電感L5的另一端與電容C2 —端連接，電感L6的另一端與 電容Cl 一端連接，C1、C2、C3的另一端接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種多功能整流逆變電能回饋負(fù)載，其特征在于所述的PWM直流交流變換器電路包括第一控制信號(hào)輸入端、第二控制信號(hào)輸入端，NPN型三極管Q10、 Q8、PNP 型三極管 Q11、Q9、耗盡型場效應(yīng)管 Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7，二極管 D18、D19、D17、D20， 電阻 R22、R23、R28、R29、R33、R34、R25、R35、R36、R38、R39、R42、R43、R56、R50, R51、R40、 R52,電容 C25、C42、C43、C46、C25，變壓器 TXl ；所述R51的一端與第二控制信號(hào)輸入端連接，R51的另一端與Q10、Q11的門極連接； 所述R50的一端與12V直流電壓連接，另一端與QlO的集電極、D18的負(fù)極連接； 所述的D19的負(fù)極與QlO的發(fā)射極、Qll的發(fā)射極、D18正極、R23的一端、似9的一端、 R34的一端連接；所述Qll的集電極與D19的正極接地； 所述R22的一端與R23的另一端、Q2的柵極連接； 所述R28的一端與R29的另一端、Q3的柵極連接； 所述R33的一端與R34的另一端、Q4的柵極連接；所述C25的一端與R22、R28、R33另一端、Q2的源極、Q3的源極、Q4的源極連接； 所述的R25的一端與C25的另一端連接；所述Q2的漏極、Q3的漏極、Q4的漏極與R25的另一端、變壓器的原邊輸入端連接； 所述R52的一端與第一控制信號(hào)輸入端連接，R52的另一端與Q8、Q9的門極連接； 所述R40的一端與12V直流電壓正極連接，R40另一端與Q8的集電極、D17的負(fù)極連接；所述的D20的負(fù)極與去Q8的發(fā)射極、Q9的發(fā)射極、D17正極、R36的一端、R39的一端、 R43的一端連接；所述Q9的集電極與D20的正極接地； 所述R35的一端與R36的另一端、Q5的柵極連接； 所述R38的一端與R39的另一端、Q3的柵極連接； 所述R42的一端與R43的另一端、Q4的柵極連接；所述C43的一端與R35、R38、R42另一端連接、Q5的源極、Q6的源極、Q7的源極連接； 所述的R56的一端與C43的另一端連接；所述Q5的漏極、Q6的漏極、Q7的漏極與R56的另一端、變壓器的原邊另一輸入端連接；所述變壓器TXl的輸入端與開關(guān)Sl連接，TXl的副邊與繼電器開關(guān)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種多功能整流逆變電能回饋負(fù)載，其特征在于第一個(gè) PWM直流交流變換器電路的第一控制信號(hào)輸入端、第二控制信號(hào)輸入端分別與DSP控制器 的DRV1、DRV2連接；第二個(gè)PWM直流交流變換器電路的第一控制信號(hào)輸入端、第二控制信號(hào) 輸入端分別與DSP控制器的DRV3、DRV4連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及負(fù)載技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種多功能整流逆變電能回饋負(fù)載，設(shè)有控制單元、主回路顯示單元和與待測設(shè)備的輸出端連接的電源開關(guān)，電源開關(guān)與主回路的輸入端連接，控制單元與主回路連接，輸入單元輸出端與控制單元連接，顯示單元輸入端與控制單元連接，本發(fā)明的輸出端可以輸出直流或交流，滿足大功率設(shè)備老化需求，使用本發(fā)明的裝置，通常只需要消耗10％左右的電能，就能實(shí)現(xiàn)100％的帶載需求，對(duì)于批量生產(chǎn)的設(shè)備老化，節(jié)能更大。同時(shí)由于本發(fā)明能夠?qū)⑾脑谪?fù)載上的電能回饋到交流電源、待測設(shè)備或其它負(fù)載中，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果，因此，不需要廠家配備較大的安裝場地、冷卻設(shè)備等，能夠節(jié)省成本。
文檔編號(hào)H02M7/537GK102097946SQ20101061417
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者李傳翹, 陳永華 申請(qǐng)人:易事特電力系統(tǒng)技術(shù)有限公司