电子负载被定义为灵活可变的能够满足模拟具体情况下特定的负载阻抗要求的新兴电力电子设备,可以代替某些特定负载来实现不同种类电源的出厂测试功能。电子负载系统通过拓扑和功率器件的配合,能够模拟各种类型的负载特性,满足电源的调试检测要求。本课题为进一步提升直流电子负载系统的升压比和电能高功率因数回馈的技术问题,提出了一种采用单相准Z源拓扑结构的直流电子负载装置。该系统以准Z源拓扑为负载模拟单元,与单相H桥相结合形成了具有高变比升压和高功率因数能量回馈的功能的准Z源直流电子负载技术。从所提出的采用准Z源逆变拓扑的单相直流电子负载结构出发,分析基于简单升压控制技术的系统稳态工作原理。列出系统的统一状态空间方程,在考虑电容与电感自身电阻的前提下推导出稳态电压、电流的关联,获得了准Z源直流电子负载的传递函数模型,用于分析系统稳定性,同时作为实现控制策略的理论依据。期望完成高精度负载模拟以及高功率因数能馈的目标,研究了该系统的负载模拟控制技术以及能量回馈控制技术。根据建立的传递函数模型,提出采用基于电流跟踪控制的负载模拟方式,通过改变直通占空比高精度地跟踪输入电流,采用PI控制方式并给出了相关参数的设计依据。同时,提出了使用结合直通技术的能量回馈控制技术,从稳态时各状态量之间的关系出发,选择电容电压从而间接地保持逆变直流侧电压不产生波动,进而采用准谐振控制器来控制逆变交流侧输出电流的幅度和相位。对于静态以及动态负载模式的仿真结果分析表明,系统能够实现负载模拟和高功率因数能量回馈的目标。为优化准Z源直流电子负载系统的技术性能和技术指标,分析了在SPWM控制时的系统负载模拟侧储能器件的电流、电压纹波以及分析能量回馈侧的输出电流纹波情况。以此为理论基础,设计了系统主电路的电感、电容和滤波电感,完成了系统主要元件的选型,并搭建硬件平台,依据直流电子负载的规范(GBT 29843-2013、JJF1462-2014)和低压直流电源的特性(GBT-17478-2004)等标准,对系统的升压、负载模拟以及电能回馈控制策略的有效性等进行了实验验证。