电源设备在出厂前通常需要进行老化处理以及动静态性能测试,当前的老化和性能测试过程中通常采用并网型能馈电子负载作为电源设备的负载,实现能量回收利用。但是现有的并网型能馈电子负载并未考虑电源输入端整流器引起的电网谐波干扰,并且针对低压直流电源所设计的能馈电子负载通常采用了三级电路结构,使得能量回馈效率很难进一步提高。针对上述能馈型直流电子负载存在的问题,本文提出了一种适用于低压直流电源测试的带谐波补偿的能馈型直流电子负载。所设计的直流电子负载采用了两级电路结构,包括采用Boost变换器作为拓扑结构的负载模拟级电路和采用双向电压源高频环节逆变器组合逆变的能量回馈级逆变电路。负载模拟级根据给定信号控制被测电源的输出电流,达到模拟真实无源负载的目的。能量回馈级则将负载模拟级获得的能量逆变回馈到直流电源的输入端,并补偿电网电流谐波。本文以24V/500A直流电源作为测试对象,设计了直流电子负载的功率电路、电压电流采样电路以及驱动电路,采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq法设计了电流基波分离算法,并以此为基础提出了本课题的能量回馈和谐波补偿算法。本文对Boost变换器和双向电压源高频环节逆变器的工作原理进行了介绍,并提出了采用双向电压源高频环节逆变器构成组合逆变器的逆变方式,接着分析了组合逆变器的单相等效原理。在完成功率电路设计的基础上,本文采用状态空间平均法得到负载模拟级输入电流控制和能量回馈级输出电流控制的复频域模型;再根据控制理论的相关知识设计了负载模拟级的PI控制器和能量回馈级的并联式PI+重复控制器。本文采用TMS320F28335作为主控制器,并给出了程序运行流程,同时采用FPGA对DSP的PWM信号进行扩充以满足驱动较多的能量回馈级开关器件的要求。最后,本文根据上述设计内容在MATLAB/Simulink平台上搭建了系统的仿真模型,通过对仿真波形的分析,验证了课题所设计方案的可行性。本文还搭建了负载模拟级的硬件平台进行实验,实验结果进一步证明了负载模拟级对给定电流跟踪的快速性和有效性。