一种回馈型的直流电源试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公布了一种回馈型的直流电源试验装置，包括主控电路、主控制单元，所述主控电路包括三相电源，电源开关模块，过载保护模块，整流模块、滤波模块、直流升降压模块、缓冲电路、待测设备、切换开关模块、电子负载模块和回馈模块；所述主控制单元包括控制MCU；所述控制MCU的端口上连接有模拟信号转换电路、存储电路、隔离输出电路和通信电路，所述通信电路分别连接电子负载模块和上位机，该装置具有电能的回馈功能，将回馈的电能通过内部回馈实现循环再利用，从而不污染电网，且该装置输出电压连续可调。

A feedback type DC power supply test device

【技术实现步骤摘要】
一种回馈型的直流电源试验装置
本技术属于直流电源领域，具体为一种回馈型的直流电源试验装置。
技术介绍
新能源电动汽车普遍采用直流供电的电池作为车载能源，为了满足电池充电和放电需求，常常需要对电源电压进行升降压变化，近年来随着电动汽车行业的兴起，对直流变换电源的需求与日俱增；直流电源试验装置是电源制造和试验必不可少的设备，常规的试验电源无回馈功能，造成大量的电能被耗能电阻所消耗，或者将电能回馈给电网，虽然回馈电网解决了电能的回馈问题，但容易造成电网的污染，且回馈设备成本高。专利说明书CN201120044887公开了一种能量回馈式电源模块试验装置，该电源装置通过采用能量回馈的方式，解决了直接采用电阻作为负载造成大量电能浪费的问题，但其只能适应于交流电源的试验，不能用于直流电源的试验，且电源电压固定不可调节，此外如果只采用单纯的回馈方式，由于回馈调节的延时特性，很难对待测电源的瞬态功能进行试验。
技术实现思路
本技术的目的是针对以上问题，提供一种回馈型的直流电源试验装置，它能该装置具有电能的回馈功能，将回馈的电能通过内部回馈实现循环再利用，从而不污染电网，且该装置输出电压连续可调。为实现以上目的，本技术采用的技术方案是：一种回馈型的直流电源试验装置，包括主控电路、主控制单元，所述主控电路包括三相电源，电源开关模块，过载保护模块，整流模块、滤波模块、直流升降压模块、缓冲电路、待测设备、切换开关模块、电子负载模块和回馈模块；所述主控制单元包括控制MCU；所述控制MCU的端口上连接有模拟信号转换电路、存储电路、隔离输出电路和通信电路，所述通信电路分别连接电子负载模块和上位机；所述三相电源与电源开关模块输入端连接，所述电源开关输出端与过载保护模块输入端连接，所述过载保护模块输出端连接整流模块输入端，所述整流模块输出端连接滤波模块输入端，所述滤波模块输出端连接直流升降压模块输入端，所述直流升降压模块输出端连接缓冲电路，回馈模块的正极输出和待测设备的输入端，所述缓冲电路正负极分别连接直流升降压模块的输出端正负极；所述待测设备的正极输出连接切换开关模块的输入端，输出端连接电子负载模块的正极和回馈模块的正极输入；所述回馈模块输入端正极连接切换开关模块的常开输出端，负极连接待测设备的负极输出端；所述电子负载模块输入端正极连接切换开关的常闭输出端，负极输入端连接待测设备的负极输出。进一步的，所述控制MCU采用TMS320F28035控制芯片。进一步的，所述电源开关模块为三个分别与三相电源输出端连接的开关SW1；所述过载保护模块为三个分别电源开关模块输出端连接的三个继电器F1、F2、F3；所述整流模块由六个二极管D2、D3、D4、D5、D6、D7组成的三相桥式整流电路；所述滤波模块为由电感L1和电容C21、C22组成的LC滤波模块；所述直流升降压模块为四个IGBT绝缘栅双极型晶体管Q5、Q6、Q7、Q8和一个电感L2组成的半桥式升降电路；所述回馈模块为四个IGBT绝缘栅双极型晶体管Q9、Q10、Q11、Q12和一个电感L3组成的半桥式升降电路；所述切换开关模块为直流接触器。进一步的，所述三相电源输出端分别与三个开关SW1的输入端连接，三个所述开关SW1的输出端分别与三个继电器F1、F2、F3连接；所述F1、F2、F3的输出端分别与D2的正极、D5的负极和D3的正极、和D6的负极和D4的正极、D7的负极连接；所述D2的负极与D3和D4的负极连接，所述D5的正极与D6和D7的正极连接，所述D4的负极连接电感L1后与电容C21和C22的正极连接：所述Q5的发射极连接Q6的集电极，所述Q7的发射极连接Q8的集电极，所述Q5与Q7的集电极与滤波模块上的电容C22和缓冲电路的正极连接，所述Q6和Q8的发射极与电容C22和缓冲电路的负极连接；所述Q7的集电极连接Q11的集电极，所述Q11的发射极连接Q12的集电极，所述Q12的发射极连接Q10的发射极，所述Q10的集电极连接Q9的发射极，所述Q9的集电极与切换开关模块的KM1端3连接，所述电感L3两端分别连接Q9的发射极、Q10的集电极和Q11的发射极、Q12的集电极，所述Q10的发射极与电子负载模块负极连接，所述电子负载模块的正极连接切换开关KM1端5连接，所述切换开关模块的KM1的端2连接待测设备正极输出端，所述待测设备负极输出端连接电子负载模块的负极。进一步的，所述存储电路采用BL24C04F存储器，其端口5连接电阻R15，端口6连接电阻R14，电阻R14和R15另一端连接后接电源VCC，端口8接电源VCC，端口2和端口3分别接控制MCU的A1和A2端口。进一步的，所述隔离输出电路采用EL3H7(C)(TA)-G光电耦合器，其端口1接电阻R25，端口4接电阻R26后连接电源VCC，端口4同时接控制MCU的O1接口。进一步的，所述通信电路包括Max232单电源电平转换芯片，其端口6连接电容C24后接地，端口4与端口5之间连接电容C26，端口1与端口3之间连接电容C25，端口2连接电容C23后接电源VCC，端口16接电源VCC，端口15接地，端口14与11分别接连接器DSUB2的端口2与端口3，端口13和端口11分别接控制MCU的RXD1和TXD1接口。进一步的，所述模拟信号转换电路模拟量输入端AIO接齐纳二极管D8的负极，所述D8的负极与电阻R31的一端、电感C33的正极以及电阻R23的一端连接，所述D8的正极连接电阻R31的另一端及电感C33的负极同时接地，所述电阻R23的另一端与电阻R24一端以及放大器U13的正极连接，电阻24的另一端接地，所述放大器U13的负极端口连接电阻R29与电阻R30的一端，所述电阻R29的另一端接地，所述电阻R30两端接电感C32，所述电阻R30的另一端接在放大器U13的端口6上同时接控制MCU的ADC0接口。进一步的，所述滤波模块输出端并联有电压传感器TV3，所述电压传感器TV3与电流传感器TA3串联后与升降压模块中Q5集电极连接，所述缓冲电路输出端串联有电流传感器TA1后与电压传感器TV1并联，所述待测设备输出端并联有电压传感器TV2，后与电流传感器TA2串联并接入到切换开关模块常闭端。本技术的有益效果：升降压变换电路实现电源输出电压的升降压连续可调，回馈电路实现将电能返回到待测设备的输入端，当需要进行电源瞬态功能试验时，可以通过将切换开关接通电子负载回路，从而使该试验电源除了能进行电源的常规老化试验外还能对待测电源的瞬态性能进行试验。附图说明图1为本实用主控电路图。图2为本技术主控制单元原理框图。图3为本技术控制ECU芯片图。图4为本技术存储电路图。图5为本技术模拟信号转换电路图。图6为本技术隔离输出电路图。图7为本技术通信电路图。图中所述文字标注表示为：1、三相电源；2、电源开关模块；3、过载保护模块；4、整流模块；5、滤波模块；6、直流升降压模块；7、切换开关模块；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回馈型的直流电源试验装置，其特征在于，包括主控电路、主控制单元，所述主控电路包括三相电源，电源开关模块，过载保护模块，整流模块、滤波模块、直流升降压模块、缓冲电路、待测设备、切换开关模块、电子负载模块和回馈模块；所述主控制单元包括控制MCU；所述控制MCU的端口上连接有模拟信号转换电路、存储电路、隔离输出电路和通信电路，所述通信电路分别连接电子负载模块和上位机；所述三相电源与电源开关模块输入端连接，所述电源开关输出端与过载保护模块输入端连接，所述过载保护模块输出端连接整流模块输入端，所述整流模块输出端连接滤波模块输入端，所述滤波模块输出端连接直流升降压模块输入端，所述直流升降压模块输出端连接缓冲电路，回馈模块的正极输出和待测设备的输入端，所述缓冲电路正负极分别连接直流升降压模块的输出端正负极；所述待测设备的正极输出连接切换开关模块的输入端，输出端连接电子负载模块的正极和回馈模块的正极输入；所述回馈模块输入端正极连接切换开关模块的常开输出端，负极连接待测设备的负极输出端；所述电子负载模块输入端正极连接切换开关的常闭输出端，负极输入端连接待测设备的负极输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种回馈型的直流电源试验装置，其特征在于，包括主控电路、主控制单元，所述主控电路包括三相电源，电源开关模块，过载保护模块，整流模块、滤波模块、直流升降压模块、缓冲电路、待测设备、切换开关模块、电子负载模块和回馈模块；所述主控制单元包括控制MCU；所述控制MCU的端口上连接有模拟信号转换电路、存储电路、隔离输出电路和通信电路，所述通信电路分别连接电子负载模块和上位机；所述三相电源与电源开关模块输入端连接，所述电源开关输出端与过载保护模块输入端连接，所述过载保护模块输出端连接整流模块输入端，所述整流模块输出端连接滤波模块输入端，所述滤波模块输出端连接直流升降压模块输入端，所述直流升降压模块输出端连接缓冲电路，回馈模块的正极输出和待测设备的输入端，所述缓冲电路正负极分别连接直流升降压模块的输出端正负极；所述待测设备的正极输出连接切换开关模块的输入端，输出端连接电子负载模块的正极和回馈模块的正极输入；所述回馈模块输入端正极连接切换开关模块的常开输出端，负极连接待测设备的负极输出端；所述电子负载模块输入端正极连接切换开关的常闭输出端，负极输入端连接待测设备的负极输出。


2.根据权利要求1所述的一种回馈型的直流电源试验装置，其特征在于，所述控制MCU采用TMS320F28035控制芯片。


3.根据权利要求2所述的一种回馈型的直流电源试验装置，其特征在于，所述电源开关模块为三个分别与三相电源输出端连接的开关SW1；所述过载保护模块为三个分别电源开关模块输出端连接的三个继电器F1、F2、F3；所述整流模块由六个二极管D2、D3、D4、D5、D6、D7组成的三相桥式整流电路；所述滤波模块为由电感L1和电容C21、C22组成的LC滤波模块；所述直流升降压模块为四个IGBT绝缘栅双极型晶体管Q5、Q6、Q7、Q8和一个电感L2组成的半桥式升降电路；所述回馈模块为四个IGBT绝缘栅双极型晶体管Q9、Q10、Q11、Q12和一个电感L3组成的半桥式升降电路；所述切换开关模块为直流接触器。


4.根据权利要求3所述的一种回馈型的直流电源试验装置，其特征在于，所述三相电源输出端分别与三个开关SW1的输入端连接，三个所述开关SW1的输出端分别与三个继电器F1、F2、F3连接；所述F1、F2、F3的输出端分别与D2的正极、D5的负极和D3的正极、和D6的负极和D4的正极、D7的负极连接；所述D2的负极与D3和D4的负极连接，所述D5的正极与D6和D7的正极连接，所述D4的负极连接电感L1后与电容C21和C22的正极连接：所述Q5的发射极连接Q6的集电极，所述Q7的发射极连接Q8的集电极，所述Q5与Q7的集电极与滤波模块上的电容C22和缓冲电路的正极连接，所述Q6和Q8的发射极与电容C22和缓冲电路的负极...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国联，伍丰，张敏海，蒋逢灵，
申请(专利权)人：湖南铁路科技职业技术学院，
类型：新型
国别省市：湖南;43