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UPS电源

页数54 字数27851

摘 要
不间断电源(Uninterruptible Power Supply)是一种能提供优质电源并保证电源供应连续的电力电子装置。它的应用范围广泛，在很多领域，它们在市电正常或故障情况下均为负载提供可靠、干净的电源。在各种UPS中，在线UPS具有最好的性能，为负载提供了最多电源故障保护。然而传统的在线UPS有多个功率部分和模拟控制器，是一个非常复杂、昂贵的系统，因此，UPS已经成了标准配置。采用数字信号处理器(Digital Signal Processor)实现UPS的数字化控制是当前许多UPS设计者关注的问题。
本文介绍了一种基于DSP TMS320F2407控制芯片的全数字化中大功率在线式(l0KVA) UPS电源。利用DSP芯片的高运算能力以及专门用于控制领域的丰富的外设，将在线式UPS的PWM专用控制芯片及其外围电路还有数字控制所需的微处理器功能都集成到一块芯片中，这样大大的增加了电路的集成度，减少了成本。整个UPS的控制以全数字化方法实现，包括SPWM波形的产生、输出频率和相位的跟踪以及PID控制算法等。
本课题是在参阅了国内外大量资料和UPS最新发展技术的基础上进行的国内中大功率全数字式UPS开发和研制的一次有益的尝试和探索，从各个功能实现的局部电路到整个系统对本系统的工作原理做了较详细的分析，整个系统经试验调试，各项性能指标和功能均达到了预期的目标和要求。


关键词:UPS，数字信号处理器，智能功率模块，数字化控制，SPWM
目 录
摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
前言 1
1 绪论 3
1.1 UPS概述 3
1.2 UPS的控制方法 7
2 系统的整体设计 12
2.1系统整体框图 12
2.2主控板和测量板方案 14
2.3智能型功率模块接口电路 15
3 硬件电路 17
3.1整流滤波(充电)部分 17
3.2智能功率模块IPM 17
3.3开关量输入/出电路 26
3.4仿真接口电路 28
3.5串行通信接口电路 28
3.6检测电路 30
3.7辅助电源 32
4 软件设计 35
4.1通用定时器 35
4.2比较单元 35
4.3脉宽调制电路PWM在逆变器中的应用 36
4.4正弦波脉宽调制技术（SPWM） 36
4.5软开关的DSP控制实现 39
4.6 ADC模块与捕获单元 42
4.7 DSP控制程序 42
5 系统抗干扰设计 46
5.1 PCB抗干扰措施 46
5.2硬件抗干扰措施 47
5.3软件抗干扰 47
总 结 48
参考文献 49
致 谢 50

参考文献
[1]刘和平，严利平，张学锋，卓清锋.TMS320LF240x DSP结构、原理及应用[M].北京北京航空航天大学出版社，2002.
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[4]王聪.软开关功率变换器及其应用[M].北京：科学出版社，2000.
[5]王兆安，黄俊.电力电子技术(第四版)[M].北京：机械工业出版社，2000.