电子负载的设计与研究 开题报告

武汉理工大学本科生毕业设计（论文任务书学生姓名王继堂专业班级自动化0702班指导教师陈启宏，黄亮工作单位自动化学院设计论文题目电子负载的设计与研究设计（论文）主要内容了解电子负载的结构、基本原理，研究5KW的直流电子负载的电控原理，设计满足要求的电子负载电路并分析，研究电子负载的控制策略。要求完成的主要任务1了解电子负载的基本原理；2设计5KW电子负载主电路并分析；3研究电子负载的控制策略；4对电子负载进行控制硬件设计以及程序设计；5撰写毕业设计论文，字数不低于15000；6完成外文文献翻译，字数约为5000左右。必读参考资料1林飞，杜欣电力电子应用技术的MATLAB仿真北京中国电力出版社，20092ABRAHAMIPRESSMAN，开关电源设计北京电子工业出版社，20053王兆安，刘进军电力电子技术北京机械工业出版社，20094陈坚，电力电子学电力电子变换和控制技术北京高等教育出版社，2002指导教师签名系主任签名院长签名（章）武汉理工大学本科生毕业设计（论文）开题报告1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）在工业生产的多个领域都需要用到负载测试，如电机出厂试验、汽车动力性能试验、牵引动力试验大功率充电电源试验、各种电源出厂试验等场合都需要进行负载测试。传统电源出厂性能多采用电阻、滑线变阻器及电阻箱等充当测试负载，不仅不能满足对负载多方面的要求，而且电能将全部被这些负载变成热能消耗掉，经济损失较大。近几年来，随着工业产品的多样化和复杂化，如何科学而且快速的检测其性能和指标已经成为一个重大的课题。由于电阻和电阻箱采用有极调节，有固定电阻或固定负载特性曲线，负载形式单一，功率小。而实际负载形式比较复杂，通常都是动态的，即负载随时间、频率在不断的变化，传统的静态负载越来越不能满足电源测试的需求。因此，国内外学者都在寻求可以替代的负载形式，产生了由电阻、电感、电容、晶体管和集成电路组成的电子负载。此外，电子负载还可以通过在程序里调用不同的控制策略来模拟电源的各种测试需求。电子负载与传统的电阻性负载相比，具有许多优点。电子负载系统没有把试验的功率变成热量，因此不必使用体积庞大的电阻箱及冷却设备，因此体积小、重量轻，节约了安装空间。由于电子负载所具有的性能特点和优点，电子负载被越来越多的应用到各种试验场合。因此，电子负载的研究具有广阔的市场和广泛的应用前景。在现在的电子负载研究中，能量回馈式负载是一种新型的电子负载，是基于节约能源减少开支和试验自动化的要求而设计的，它可以在完成功率试验的前提下将待试设备的输出能量大部分无污染的反馈回电网，节约了大部分能源，实现能量的循环再生利用；另一方面因为能源的节约不会产生大量的热量，避免了试验场所环境温度升高的问题，从而不必增加庞大的冷却设备，节约了安装空间。随着国民经济的发展，能源的紧缺使得能耗的费用也越来越高，能馈式电子负载将成为未来研究的主要方向。回顾电子负载的发展它与电力电子技术的发展是分不开的。随着科学的发展和技术的进步，电子负载经历了从小功率到大功率、从直流到交流、从晶体管式和场效应晶体管式到绝缘栅双极型晶体管式、从能量消耗型到能量回馈型电子负载的发展历程。目前，国内外对于交流电子负载的研究目标主要在于使交流电源按照一定的平均有功、无功放电和试验电能的反馈，但是这样的试验与真实阻抗负载下的电流有很大差别；而市场上存在的交流电子负载产品虽然可以取得和真实负载一样的试验效果，但功率不够大，且试验能量被完全消耗掉，造成很大的浪费。因此新型的电子负载研究将会有很大的商业空间，其意义也是不言而喻的。2、基本内容和技术方案查阅相关文献资料，学习开关电源的理论知识，并在了解和熟悉目前电子负载的系统结构、功能原理以及发展现状的基础上，对当前国内外电子负载的相关资料进行搜索，以此设计一个5KW的直流电子负载试验。设计的基本内容包括第一，分析电子负载的研究现状；第二，研究直流电子负载的控制方式与控制策略，设计电子负载主电路；第三，设计电子负载的系统硬件模型；第四，对硬件系统进行软件设计编程。本文首先介绍了电子负载的概率和发展趋势，以及电子负载的几种不同的工作方式。再根据电子负载的模拟原理给出几种不同的总体设计方案，通过比较设计出适合本次论文的方案，建立电子负载的主电路模型阻性负载，负载通过电阻消耗被测电源的输入功率。然后根据电子负载系统的总体设计方案设计电子负载系统的硬件组成部分。最后对系统各硬件组成部分进行编程设计。根据设计思路，最后完成字数不少于15万字的毕业设计论文。3、进度安排第12周毕业实习，撰写毕业实习报告；第34周翻译外文资料，初步确定方案，完成开题报告；第5周确定最终方案，并进行可行性分析；第68周硬件设计及程序代码编制；第9周中期检查；第1011周综合调试，根据结果完善系统；第12