针对大功率通讯电源测试时传统负载造成的能量浪费情况以及可靠性不高等问题,设计了一种采用模块化结构的3+1冗余型直流电子负载。该电子负载由三个工作子模块和一个备份模块组成。 近年来,大容量DC电源已经被广泛使用。例如通讯用电源系统需要50V/2400A的电源供电,雷达发射器需要40V/1000A纹波小且稳定度高的低压大电流电源供电,为保障电源出厂后能长期稳定安全工作,必须对其进行测试与评估。传统的加载测试方法可靠性差,发热严重,造成严重的能源损失。因此,我们采用直流电子负载技术来解决这个问题。电子负载设备可实现各类负载的模拟,对电源进行检测,并将被测电源输出的能量逆变回馈给电网。传统直流电子负载应用单台设备可靠性很低,如果电子负载系统发生故障,则这个设备将不能正常工作甚至完全瘫痪,出现设备损坏以及数据丢失等严重损失。高可靠性是系统稳定工作的保证,因而冗余设计日益成为研讨热点,目前市场上对直流电子负载系统可靠性的要求日益增加,因此多模块与冗余设计不可或缺。
针对于低压大电流电源,采用模块化直流电子负载具有负载形式调整灵活、实验精度高以及节能减排等特点,系统实现各模块独立控制,解决了负载模拟模块功率各不相同的问题,降低了对整体对称性的要求,它使测试更加灵活,大幅度降低了系统控制环节的复杂性,且多模块结构保证了后级逆变环节电压达到并网电压要求,弥补了单台设备的不足。系统整体类似于电子变压器系统,完成了低压直流到高压交流的能量转换。若采用N+1冗余结构,当某一模块故障时,备份单元替代故障单元继续稳定工作,大大提升了系统的可靠性。本文详细叙述了采用模块化结构的直流电子负载其冗余设计方案。
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