基于dsp的在线式ups电源设计.doc

摘要

　　　不间断电源（UPS）在计算机、通信系统、医院等一些重要用电系统中占有决定性地位，能在市电正常或故障情况下为负载提供可靠、干净的电源。随着现代电力电子技术和信息产业的不断发展，研究出适合实际应用及现代科技发展的高质量、高可靠性的UPS就成为人们十分关注的课题。在各种UPS中，在线式UPS具有电源故障保护性能优越、实时性能强、精度高等特点，故本文主要研究在线式UPS。
　　　本文研究一种基于DSP芯片的在线式UPS，这是一种功能完备、性能良好的新型UPS。随着对UPS性能、精度等指标要求的不断提高，将DSP芯片应用到UPS中可将先进的控制策略引入到控制系统中，实现UPS的全数字控制是十分必要的。本系统使用DSP/TMS320LF2407做为UPS的主控芯片，保证系统高速、实时、可靠性的要求。
　　　根据在线式UPS电源的功能要求，设计各环节硬件电路，包括整流逆变电路，DC/DC变换电路和静态转换开关。并给出电路中各参数的具体计算过程及结果，根据功能要求给出了系统软件流程。
　　　关键词：在线式UPS，DSP，数字化控制系统

Abstract

　　　Uninterruptible Power Supply（UPS） play a key role in some important electricity systems, such as computers, communication systems and medical systems, it can provide reliable and pure power supply for loads either power good or not. With the development of modern power electronic technology and information industry, the study of high quality and reliability UPS which fits the practical application and development of modern science and technology has become an attentive problem. Among the various UPS topologies, the on-line UPS has a superior power failure protection performance, real-time performance and high precision characteristic, so this paper studies on-line UPS.
　　　In this paper, the study of the on-line UPS is based on DSP chip; it will be a new type UPS, which has full-feature and good performances. With continuous improvement of the UPS’ performance and precision requirements, it is essential to achieve UPS’ full digital control, using DSP chip in UPS and applying advanced control strategies to power system. Therefore, the system use the DSP/TMS320LF2407 as the main controller chip, this chip can ensure the high-speed, real-time, reliable features of system operation.
　　　According to functions of UPS power system, this paper designs the hardware circuits, including the rectifier inverter circuits, DC/DC transform circuit and static transfer switch.
And give the parameters in the calculation process and the result of circuit ,the processes of the system software are explained in this paper.
　　　Keywords: on-line UPS, DSP, digital control system

目  录

摘要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1 UPS的发展过程与现状 1
1.2 UPS的未来发展趋势 2
1.3 UPS的功能 2
1.4 UPS分类 4
第二章 在线式UPS主电路设计 6
2.1 在线式UPS的工作原理 6
2.2 技术性能指标要求 7
2.3 主电路设计 8
2.3.1 滤波整流电路 8
2.3.2 单相桥式逆变电路 10
2.3.3 DC/DC变换器 13
2.3.4 静态转换开关 14
第三章 在线式UPS控制电路设计 16
3.1 DSP/TMS320LF2407简介 16
3.2 DSP/TMS320LF2407任务要求 17
3.3 控制电路设计 18
第四章 在线式UPS控制系统软件流程设计 21
4.1 系统软件的主要功能模块 21
4.1.1 UPS上电自检模块 21
4.1.2 系统初始化模块 21
4.1.3 软启动模块 23
4.1.4 锁相模块 24
4.1.5 A/D采样模块 26
4.1.6 STS切换控制 28
4.2系统主程序流程图 28
结 论 30
参考文献 31
谢 辞 32