專利名稱：高效節(jié)能自循環(huán)電子負(fù)載的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子負(fù)載領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于電子產(chǎn)品中電源系統(tǒng)的檢測(cè)和老化的高效節(jié)能自循環(huán)電子負(fù)載。
背景技術(shù)：
電源是各種用電設(shè)備的動(dòng)力裝置，開關(guān)電源以其高效節(jié)能、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)領(lǐng)域，尤其是在LED照明領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，已成為工業(yè)領(lǐng)域重要的基礎(chǔ)產(chǎn)品， 有著強(qiáng)大的市場(chǎng)需求。為了保證用電設(shè)備在各種條件下能夠正常工作，對(duì)開關(guān)電源的可靠性及使用壽命就提出了更高的要求，這就要求在出廠前對(duì)開關(guān)電源系統(tǒng)進(jìn)行更為嚴(yán)格的測(cè)試，如可靠性試驗(yàn)(100%滿負(fù)載2、小時(shí)的老化放電試驗(yàn))、輸出特性試驗(yàn)等，以防止初期故障。目前，國內(nèi)電源企業(yè)、科研院所對(duì)電源的測(cè)試試驗(yàn)都是采用電阻箱或水阻試驗(yàn)臺(tái)作為負(fù)載。這種傳統(tǒng)的試驗(yàn)方式存在諸多缺點(diǎn)負(fù)載采用有級(jí)調(diào)節(jié)、電阻功率小、試驗(yàn)的電能全部消耗在電阻上、負(fù)載設(shè)備體積龐大，占用很大的空間。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，電力電子變流技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是各種電流控制技術(shù)不斷出現(xiàn)和應(yīng)用，出現(xiàn)了可以仿真?zhèn)鹘y(tǒng)真實(shí)阻抗負(fù)載的電子負(fù)載。用電子負(fù)載對(duì)電源進(jìn)行試驗(yàn)，采用有效的電流控制技術(shù)，在大范圍內(nèi)控制放電電流，就能仿真各種阻抗值的負(fù)載，使得一個(gè)電子負(fù)載就能滿足任何阻抗值的試驗(yàn)場(chǎng)合。但目前電子負(fù)載幾乎為純消耗性負(fù)載，造成100%的電能空耗，造成電能浪費(fèi)，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種高效節(jié)能自循環(huán)電子負(fù)載， 將老化試驗(yàn)的能量回饋，實(shí)現(xiàn)電能循環(huán)利用，解決電能浪費(fèi)的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種高效節(jié)能自循環(huán)電子負(fù)載，包括負(fù)載設(shè)定模塊、能量疊加器、逆變電源、可編程控制器和啟動(dòng)及能量補(bǔ)充模塊，交流市電經(jīng)過所述啟動(dòng)及能量補(bǔ)充模塊連接到能量疊加器， 能量疊加器連接逆變電源的輸入端，所述逆變電源的輸出端連接到被老化的開關(guān)電源的輸入端，被老化的開關(guān)電源的輸出端經(jīng)過負(fù)載設(shè)定模塊連接到能量疊加器，所述可編程控制器連接逆變電源的驅(qū)動(dòng)端。其進(jìn)一步的技術(shù)方案為所述負(fù)載設(shè)定模塊由整流濾波電路、第一電阻、第二電阻、第三電阻、MOS管、CPU/DSP控制模塊組成；被老化的開關(guān)電源的輸出端連接整流濾波電路的輸入端，整流濾波電路的輸出端連接能量疊加器中變壓線圈的初級(jí)側(cè)的一端；第一電阻和第二電阻串聯(lián)后，一端接整流濾波電路的輸出端，另一端接地，第一電阻和第二電阻的中點(diǎn)連接CPU/DSP控制模塊的電壓取樣端；能量疊加器的變壓線圈的初級(jí)側(cè)的另一端連接 MOS管的漏極，MOS管的柵極連接CPU/DSP控制模塊的PWM信號(hào)端，MOS管的源極連接CPU/ DSP控制模塊的電壓取樣端，同時(shí)串聯(lián)第三電阻后接地。
以及，其進(jìn)一步的技術(shù)方案為所述能量疊加器由變壓線圈、整流濾波電路、二極管組成；所述變壓線圈的初級(jí)側(cè)連接負(fù)載設(shè)定模塊，所述變壓線圈的次級(jí)側(cè)連接整流濾波電路的輸入端，整流濾波電路的輸出端連接逆變電源的輸入端，整流濾波電路的輸出端同時(shí)連接二極管的負(fù)極，所述二極管的正極連接啟動(dòng)及能量補(bǔ)充模塊。以及，其進(jìn)一步的技術(shù)方案為所述逆變電源由第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS 管、第四MOS管組成；第一 MOS管的源極和第二 MOS管漏極連接作為輸入，第三MOS管的源極和第四MOS管漏極連接作為另一個(gè)輸入，第一 MOS管的漏極與第三MOS管的漏極連接后作為輸出，第二 MOS管的漏極與第四MOS管的源極連接后作為另一個(gè)輸出，所述4個(gè)MOS管的柵極分別連接可編程控制器。以及，其進(jìn)一步的技術(shù)方案為所述啟動(dòng)及能量補(bǔ)充模塊由整流濾波電路和PFC 控制器組成；整流濾波電路的輸入端連接交流市電，整流濾波電路的輸出端連接PFC控制器的輸入端，PFC控制器的輸出端一個(gè)接地，另一個(gè)與能量疊加器中二極管的正極連接。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是
本發(fā)明電子負(fù)載是把進(jìn)入電子負(fù)載的電力傳遞到能量疊加器，然后在送回主交流電源，從而實(shí)現(xiàn)將試驗(yàn)的能量回饋，解決電能浪費(fèi)的問題，高效節(jié)能自循環(huán)，操作簡(jiǎn)便，低成本實(shí)現(xiàn)，最低節(jié)能50%以上。采用大容量的功率開關(guān)器件，完成對(duì)大功率電源的試驗(yàn)；由于不存在大功率的耗能電阻，因此負(fù)載的體積較小，可大大節(jié)約安裝空間。無需并入電網(wǎng)，解決并網(wǎng)問題。輸出可多個(gè)聯(lián)機(jī)進(jìn)行終端控制，實(shí)現(xiàn)同相位的輸出電壓。功率因素可以任意調(diào)整，具有恒電流、恒功率等多種工作模式和過壓、過流多重保護(hù)等功能，完全可取代傳統(tǒng)意義上的電阻電感等負(fù)載，消除傳統(tǒng)負(fù)載不穩(wěn)定、不安全、能耗大等缺陷，可廣泛應(yīng)用電工產(chǎn)品(如開關(guān)、低壓電器)、電力產(chǎn)品(變壓器、發(fā)電機(jī)等)的生產(chǎn)和試驗(yàn)過程中。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步說明。如圖1所示，本發(fā)明包括負(fù)載設(shè)定模塊1、能量疊加器2、逆變電源3、可編程控制器4和啟動(dòng)及能量補(bǔ)充模塊5。85^277VAC交流市電經(jīng)過啟動(dòng)及能量補(bǔ)充模塊5連接到能量疊加器2，能量疊加器2連接逆變電源3的輸入端，逆變電源3的輸出端產(chǎn)生85 262V任意設(shè)定AC正弦波電壓輸出連接到被老化的開關(guān)電源6的輸入端，被老化的開關(guān)電源6的輸出端產(chǎn)生AC/DC輸出經(jīng)過負(fù)載設(shè)定模塊(1)連接到能量疊加器2形成循環(huán)回饋，可編程控制器4連接逆變電源3的驅(qū)動(dòng)端，作為多個(gè)聯(lián)機(jī)控制信號(hào)I/O。見圖1，其中負(fù)載設(shè)定模塊1由整流濾波電路、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻RS、M0S管、CPU/DSP控制模塊組成。被老化的開關(guān)電源6的輸出端連接整流濾波電路的輸入端，整流濾波電路的輸出端連接能量疊加器2中變壓線圈T的初級(jí)側(cè)的一端。第一電阻Rl和第二電阻R2串聯(lián)后，第一電阻Rl —端接整流濾波電路的輸出端，第二電阻R2 —端接地，第一電阻Rl和第二電阻R2的中點(diǎn)連接CPU/DSP控制模塊的電壓取樣端。能量疊加器2的變壓線圈T的初級(jí)側(cè)的另一端連接MOS管的漏極，MOS管的柵極連接CPU/DSP控制模塊的PWM信號(hào)端，MOS管的源極連接CPU/DSP控制模塊的電壓取樣端，同時(shí)串聯(lián)第三電阻 RS后接地。見圖1，其中能量疊加器2由變壓線圈T、整流濾波電路、二極管D組成。變壓線圈 T的初級(jí)側(cè)連接負(fù)載設(shè)定模塊1，變壓線圈的次級(jí)側(cè)連接整流濾波電路的輸入端，整流濾波電路的輸出端連接逆變電源3的輸入端，整流濾波電路的輸出端同時(shí)連接二極管D的負(fù)極， 二極管D的正極連接啟動(dòng)及能量補(bǔ)充模塊5。見圖1，其中逆變電源3由第一 MOS管Q1、第二 MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS 管Q4組成。第一 MOS管Ql的源極和第二 MOS管Q2漏極連接作為輸入，第三MOS管Q3的源極和第四MOS管Q4漏極連接作為另一個(gè)輸入，第一 MOS管Ql的漏極與第三MOS管Q3的漏極連接后作為輸出，第二 MOS管Q2的漏極與第四MOS管Q4的源極連接后作為另一個(gè)輸出，4個(gè)MOS管的柵極分別連接可編程控制器。見圖1，其中啟動(dòng)及能量補(bǔ)充模塊5由整流濾波電路和PFC控制器(PFCX). 99)組成。整流濾波電路的輸入端連接85 277VAC交流市電，整流濾波電路的輸出端連接PFC控制器的輸入端，PFC控制器的輸出端一個(gè)接地，另一個(gè)與能量疊加器2中二極管D的正極連接。以上所述的元器件均采用市售商品。以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例。可以理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和構(gòu)思的前提下直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的其他改進(jìn)和變化，均應(yīng)認(rèn)為包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高效節(jié)能自循環(huán)電子負(fù)載，其特征在于包括負(fù)載設(shè)定模塊(1)、能量疊加器(2)、逆變電源(3)、可編程控制器(4)和啟動(dòng)及能量補(bǔ)充模塊(5)，交流市電經(jīng)過所述啟動(dòng)及能量補(bǔ)充模塊(5)連接到能量疊加器(2)，能量疊加器(2)連接逆變電源(3)的輸入端， 所述逆變電源(3)的輸出端連接到被老化的開關(guān)電源(6)的輸入端，被老化的開關(guān)電源(6) 的輸出端經(jīng)過負(fù)載設(shè)定模塊(1)連接到能量疊加器(2)，所述可編程控制器(4)連接逆變電源(3)的驅(qū)動(dòng)端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效節(jié)能自循環(huán)電子負(fù)載，其特征在于所述負(fù)載設(shè)定模塊(1) 由整流濾波電路、第一電阻、第二電阻、第三電阻、MOS管、CPU/DSP控制模塊組成；被老化的開關(guān)電源(6)的輸出端連接整流濾波電路的輸入端，整流濾波電路的輸出端連接能量疊加器(2)中變壓線圈的初級(jí)側(cè)的一端；第一電阻和第二電阻串聯(lián)后，一端接整流濾波電路的輸出端，另一端接地，第一電阻和第二電阻的中點(diǎn)連接CPU/DSP控制模塊的電壓取樣端；能量疊加器(2)的變壓線圈的初級(jí)側(cè)的另一端連接MOS管的漏極，MOS管的柵極連接CPU/DSP 控制模塊的PWM信號(hào)端，MOS管的源極連接CPU/DSP控制模塊的電壓取樣端，同時(shí)串聯(lián)第三電阻后接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效節(jié)能自循環(huán)電子負(fù)載，其特征在于所述能量疊加器(2) 由變壓線圈、整流濾波電路、二極管組成；所述變壓線圈的初級(jí)側(cè)連接負(fù)載設(shè)定模塊(1)， 所述變壓線圈的次級(jí)側(cè)連接整流濾波電路的輸入端，整流濾波電路的輸出端連接逆變電源(3)的輸入端，整流濾波電路的輸出端同時(shí)連接二極管的負(fù)極，所述二極管的正極連接啟動(dòng)及能量補(bǔ)充模塊(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效節(jié)能自循環(huán)電子負(fù)載，其特征在于所述逆變電源(3)由第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管、第四MOS管組成；第一 MOS管的源極和第二 MOS管漏極連接作為輸入，第三MOS管的源極和第四MOS管漏極連接作為另一個(gè)輸入，第一 MOS管的漏極與第三MOS管的漏極連接后作為輸出，第二 MOS管的漏極與第四MOS管的源極連接后作為另一個(gè)輸出，所述4個(gè)MOS管的柵極分別連接可編程控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效節(jié)能自循環(huán)電子負(fù)載，其特征在于所述啟動(dòng)及能量補(bǔ)充模塊(5 )由整流濾波電路和PFC控制器組成；整流濾波電路的輸入端連接交流市電，整流濾波電路的輸出端連接PFC控制器的輸入端，PFC控制器的輸出端一個(gè)接地，另一個(gè)與能量疊加器(2)中二極管的正極連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高效節(jié)能自循環(huán)電子負(fù)載，包括負(fù)載設(shè)定模塊、能量疊加器、逆變電源、可編程控制器和啟動(dòng)及能量補(bǔ)充模塊，交流市電經(jīng)過所述啟動(dòng)及能量補(bǔ)充模塊連接到能量疊加器，能量疊加器連接逆變電源的輸入端，所述逆變電源的輸出端連接到被老化的開關(guān)電源的輸入端，被老化的開關(guān)電源的輸出端經(jīng)過負(fù)載設(shè)定模塊連接到能量疊加器，所述可編程控制器連接逆變電源的驅(qū)動(dòng)端。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)將試驗(yàn)的能量回饋，解決電能浪費(fèi)的問題，高效節(jié)能自循環(huán)，操作簡(jiǎn)便，低成本實(shí)現(xiàn)，最低節(jié)能50%以上。
文檔編號(hào)H02J3/38GK102255336SQ20111021046
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者劉學(xué)軍 申請(qǐng)人:劉學(xué)軍, 尹建維, 無錫市邁杰電子有限公司