跟着计算机网络技能、全球化通讯技能和高精尖的精细加工工业的开展,对电源的要求越来越高。为确保供电的可靠性和稳定性,UPS正越来越广泛地被应用到国民经济的各个领域。本文介绍了一种依据Motorala单片机MR16的全数字化的UPS规划办法,依据规划思维制作了一台样机,得到了较好的试验成果。
1 主电路的规划
体系主电路首要包含蓄电池、逆变电路和切换电路3部分,逆变部分选用电压型全桥逆变结构,如图1所示。蓄电池电压经全桥逆变电路逆变,再经工频变压器升压和滤波后输出。逆变电压或电网电压Un通过切换开关向负载供电。体系规划要求为直流侧输入电压220V,额外沟通输出电压为220V/50Hz,额外容量5kVA。
由图1可见,在蓄电池和滤波电容之间规划了由R和继电器KM1组成的合闸软启动电路,是为了避免在开机瞬间蓄电池对电解电容C1充电所发生的冲击电流而设的。KM1由单片机操控,一般单片机在复位后延时一段时刻,检测直流母线电压到达必定值后,再使KM1吸合,短接限流电阻R,完结合闸软启动,延时时刻一般取3~5倍的电容C1的充电时刻常数。C1为直流侧的大滤波电容,能有用削减作业时直流母线电压中的脉动沟通幅值,并能短时储存操作切换开关时反应的电感贮能,按捺由此引起的过压。C2为高频无极性滤波电容,因为,在高频逆变电路中电解电容的等效串联阻抗会影响开关电流的能量吸收,所以,有必要在C1两头再并联此电容。
2 体系操控的完结
体系的中心操控器由Motorola公司的MR16单片机完结。逆变器的输出电压经沟通电压传感器反应给单片机AD接口,经单片机采样及闭环操控运算,取得相应的SPWM操控信号输出。该单片机一起完结对电网电压的采样以判别电网毛病与否,依据判别再操控切换电路完结电网电压与逆变器电压的彼此切换。
2.1 直流侧电压的采样
为了维护蓄电池,避免过度放电,需要对直流侧电压进行实时检测。直流侧电压的采样电路有多种形式,为了进步体系的可靠性,最好对主电路和操控电路进行电阻隔。本体系对直流侧电压的采样电路如图2所示,为了使主电路和操控电路阻隔,并且不添加操控电路的难度和杂乱度,本文选用了双光耦阻隔的采样电路。直流电压通过光耦阻隔降压后输入到单片机的AD采样口,这样就能够完结高精度的直流电压阻隔采样。
2.2 沟通输出电压的采样
沟通输出电压的采样也能够选用光耦采样的办法,只须再添加一路彻底相同的电路作为负电压采样即可,但这样添加了电路的杂乱程度。因为沟通电压是作为反应电压输入,其采样精度必定影响输出电压的操控精度,所以,体系选用TVA1412电压传感器,其采样电路如图3所示,既起到了电阻隔效果又确保了较高的采样精度。沟通电压通过TVA1412的传输比为R10/R11。因为变压器对沟通电压采样必定有正负之分,而单片机的输入只能为正,故运用-2.5V基准电压将输入信号采样值举高2.5V,以确保输入单片机采样口的电压为正。