基于DSP控制的交流电子负载的性能研究

安金龙，辛 斌，迟 颂，刘祥洋，宋桂英

(1.河北工业大学 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室，天津 300130；2.河北工业大学 河北省电磁场与电器可靠性重点实验室，天津 300130)

0 引言

各类电力电子装置在研发试验中及出厂前需要进行严格的测试，来检测电源的性能和指标[1]。传统的负载测试存在着精度不足、成本昂贵和能量消耗大等许多缺点，与能源发展原则相悖，很难满足如今的测试需求[2-4]。交流电子负载是一种能够模拟真实负载的电力电子装置[5]，能够控制被测试电源的相位和幅值[6]，满足各种测试场合的需求[7-8]。能馈型交流电子负载除了能实现对任意负载进行模拟的功能之外，还能实现功率因数为1的逆变并网[9]。本文主要研究前级负载模拟部分的控制策略并进行性能分析。

本文以指令电流的控制方法为基础，针对负载模拟部分提出了一种指令阻抗控制结合SVPWM的单电流环控制策略，然后采用PWM变换器设计了一种交流电子负载，并给出了仿真结果以及实验结果，证明了该控制策略的可行性，能够精确地模拟线性负载和任意功率因数的感性负载和容性负载。通过实验数据还分析了不同开关频率下的负载模拟侧电流的谐波变化情况，当电子负载硬件参数已经固定的情况下，对电子负载开关频率的选择具有一定的指导意义。

1 交流电子负载主电路拓扑结构

交流电子负载的基本结构是PWM整流器，根据直流侧储能形式的不同，PWM整流器可以分为电流型PWM整流器和电压型PWM整流器[12]，本文采用的是应用范围更广的电压型PWM整流器。……