在电能设备生产的领域中都要用到负载来进行设备性能的测试。不论是传统纯电阻负载还是传统电子负载,在工作过程中所产生的多余能量都是以热能形式消耗了,从而造成了能源的浪费。本文的设计也是针对目前在电源性能测试及老化中能源浪费现象,以节能为目的,研究设计了一台馈能型单相直流电子负载。它克服了传统的电阻放电装置和晶闸管有源逆变放电装置的不足。本文从电子负载的研究现状分析着手,提出了本文课题研究的意义和内容；阐述了电子负载的原理和功能,提出了电子负载实现的几种常见方案,通过几种方案优缺点的对比决定了本文的具体实施方案和整体结构。本文设计的能量回馈型直流电子负载包括两个重要环节：直流—直流升压部分(DC-DC升压器)和直流—交流逆变部分(DC-AC逆变器)。直流-直流升压环节将输入直流低压变换成直流-交流逆变环节所要求的高压,而逆变环节是将前端升压环节的输出逆变成同相工频交流电压,同时并网实现馈能。对上述的直流-直流升压器、直流-交流逆变器,分析了几种常见的电路及其特点,并通过对比优缺点和本文设计的要求,选用了隔离型直流-直流升压电路和单相电压型全桥直流-交流逆变电路作为本文设计中采用的电路结构。解析了相对应的升压器、逆变器的控制策略和方法,选用SG3525集成型PWM控制器作为直流-直流升压器控制核心,确定了直流-交流逆变器电路的控制策略为电压电流型单极性正弦脉宽调制(SPWM)的双闭环控制方法。本文对设计中主电路的重要器件做了分析,提出用TI公司DSC芯片TMS32F28035作为控制器的主控芯片。介绍了升压器中MOSFET开关功率管和逆变器中IGBT开关功率管的选择原则,给出了具体的型号。同时也给出IGBT的驱动电路和与控制器相关的信号采样电路及保护电路。硬件电路至关重要,控制算法也相当关键,传统的PID算法在非线性、时变及结构参数不确定的复杂控制过程中,控制效果不是很理想,对此本文引入了无模型自适应控制(MFAC)的算法,通过仿真结果的比较,得出了无模型白适应控制算法的优势。本文最后给出了实验样机的原理图、PCB图及部分测试波形。对于逆变器部分,在Simulink环境下进行仿真,仿真波形表明,该系统能较好地输出正弦交流电压并跟踪电网电压实现并网,达到了能量回馈,为进一步研究馈能型直流电子负载打下了基础。