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随着各种功率级别的用电设备不断发展,能馈型电子模拟负载作为测试电源特性的工具,其需求日益广泛。目前,并网型能馈电子模拟负载正朝着小型化、高效节能、测试功能齐全等方面发展,并且被应用在各类电源产品的测试中。但是,并网型能馈电子模拟负载的并网功能会导致成本上升以及引入并网谐波干扰,而且并网型能馈电子模拟负载也不能解决被测电源输入端的传统整流器导致的谐波干扰问题。针对上述并网型能馈电子模拟负载存在的问题,本文提出了一种谐波补偿式能馈电子模拟负载。该电子模拟负载采用两级电路结构,包括前级模拟负载模块和后级逆变电路模块,并将逆变电路的输出端与被测电源的输入端相连。前级采用BOOST变换器,结合单闭环PI电流控制算法,跟踪给定的负载特性,实现模拟负载特性功能;后级采用三相DC/AC逆变电路,结合本文提出的能量回馈和谐波补偿算法,使逆变电路的输出电流补偿被测电源输入端的电流谐波及部分或全部基波,实现能量回馈和谐波补偿。本文以24V/500A输出的稳压电源为测试对象,重点设计了谐波补偿式能馈电子模拟负载的功率电路和控制电路,并实现了上述相应的控制算法。其中,功率电路主要包括前级BOOST变换器的输入电感、功率开关器件、功率二极管和输出储能电容以及后级三相DC/AC逆变电路的功率开关器件和三相LC滤波器。同时,本文结合两级功率电路的设计参数,先对前级BOOST变换器建立基于电流跟踪的小信号模型,并由工程整定法得到PI控制器;再对后级三相DC/AC逆变电路等效分离的单相DC/AC逆变电路建立数学模型,并由理论计算法得到单相DC/AC逆变电路的PI控制器,为实现三相静止坐标abc下的各相独立控制提供理论基础。为配合两级电路的物理实现,本文设计的控制电路主要包括电流检测调理电路、电压检测调理电路、电网电压锁相电路、DSP控制电路、IGBT隔离驱动及保护电路和低压电源供电电路,并且本文还设计了相应的DSP程序。最后,本文使用Matlab/Simulink搭建了谐波补偿式能馈电子模拟负载的仿真模型,仿真结果验证了电路结构的合理性和控制算法的可行性。在上述设计的基础上,本文还初步搭建了前级模拟负载模块的实验平台并进行调试,实验结果证明了理论设计的模拟负载模块满足课题要求以及单闭环PI控制算法能够实现电流指令的精确跟踪。