【技术实现步骤摘要】
一种提高大功率直流电子负载动态性能的控制方法
[0001]本专利技术涉及测试装备领域，更具体涉及一种提高大功率直流电子负载动态性能的控制方法。
技术介绍
[0002]直流电子负载本质是一种能实现直流电流闭环控制的电力电子装置，相比较于传统的电阻等耗能型负载，直流电子负载在具有恒流、恒阻、恒功率等灵活应用的同时，可将能量回馈电网，节能环保。在有电池包充放电设备、半导体器件测试系统、燃料电池特性负载模拟、光伏阵列模拟电源等应用的场合，具有越来越重要的应用需求。
[0003]高动态性能、高稳态精度是直流电子负载的核心指标。提高硬件的采样分辨率、对负载电流进行PI闭环控制等方式，可以实现直流电子负载高稳态精度指标。但高动态性和高稳态性往往难以同时实现，高精度采样芯片的采样速率较慢，负载电流PI控制是以电流误差为输入量，也会带来电流响应慢等结果。因此在不降低稳态精度的情况下，提高负载电流的动态指标就显得尤为必要，可以大大拓展直流电子负载的应用领域。
[0004]现有技术直流电子负载具有模拟和数字两种实现方式：模拟方式动...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提高大功率直流电子负载动态性能的控制方法，其特征在于，所述直流电子负载包括PWM整流电路和BUCK电路，所述BUCK电路包括串联的开关管S1、开关管S2，BUCK电路并联在PWM整流电路的输出端；PWM载波配置成增减计数，PWM中断方式配置位顶部中断，PWM波更新方式配置位底部更新，BUCK电路开关管S1、S2配置为占空比互补模式，PWM配置为对称发波，在载波相邻顶点分别设置中断点A、C、E、G，以中断点A之后的第一个载波底点为起始的相邻载波底点分别设置更新点B、D、F、H、J；在中断点A时刻前，BUCK电路的感流平均值为0安培，控制方式为输出电流PI控制，中断点A时刻后，BUCK电路收到指令电流，控制方式切入到感流预测控制，直流电子负载将负载电流从0安培调节到指令电流，负载电流到达指令电流且稳定若干个周波后，控制方式由感流预测控制切回输出电流PI控制；所述感流预测控制包括四种情形：在PWM中断点A时刻，计算下周期BD的占空比；在中断点C时刻，计算下周期DF占空比；在中断点E时刻，计算下周期FH占空比；在中断点G时刻预测下周期HJ占空比，根据占空比控制开关管S1、S2的导通时间；所述指令电流为负值，表示电流从外部指向内部。2.根据权利要求1所述的一种提高大功率直流电子负载动态性能的控制方法，其特征在于，所述BUCK电路包括开关管S1、开关管S2、电容C1、电感L及电容C，电容C1并联在PWM整流电路的输出端，开关管S1和开关管S2串联连接之后并联在电容C1的两端，电感L的一端及电容C的一端分别接在开关管S2的集电极和发射极，电感L的另一端与电容C的另一端连接。3.根据权利要求1所述的一种提高大功率直流电子负载动态性能的控制方法，其特征在于，所述开关管S1、开关管S2均为IGBT管。4.根据权利要求2所述的一种提高大功率直流电子负载动态性能的控制方法，其特征在于，所述开关管S1导通也即开关管S2分断时，感流IL上升，开关管S1分断也即开关管S2导通时，感流IL下降，所述感流IL为每个中断点处DSP采样得到的电感电流平均值。5.根据权利要求4所述的一种提高大功率直流电子负载动态性能的控制方法，其特征在于，所述开关管S1当前周期导通时间为Ton，开关管S1当前时刻分断时间为Toff，开关周期为Ts，则Ts＝Ton+Toff。6.根据权利要求5所述的一种提高大功率直流电子负载动态性能的控制方法，其特征在于，所述开关管S1导通时上升感流变化量为ΔIL2，开关管S1分断时下降感流变化量为ΔIL1，感流平衡时一个开关周期内ΔIL1＝ΔIL2，ΔIL1＝UoToff/L，ΔIL2＝(Ud
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Uo)Ton/L，其中，Uo为外部电压，L为滤波电感感流，Ud为BUCK电路母线电压。7.根据权利要求6所述的一种提高大功率直流电子负载动态性能的控制方法，其特征在于，所述在PWM中断点A时刻，计算下周期BD的占空比，包括：中断点A时刻预测B时刻的感流为Ib，则Ib＝IL+0.5Δ...
【专利技术属性】
技术研发人员：周玉柱，
申请(专利权)人：合肥科威尔电源系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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