基于DSP的UPS逆變電源控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、UPS(Uninterrupted Power Supply)是一種電力設(shè)備，當(dāng)電網(wǎng)供電出現(xiàn)緊急故障時(shí)，UPS逆變電源可以利用蓄電池為負(fù)載提供應(yīng)急供電。同時(shí)UPS也具有改善電網(wǎng)電力質(zhì)量的作用。我國UPS市場需求巨大，每年UPS的市場銷售量大約在60億元人民幣。除了電信、金融等行業(yè)對UPS的需求居高不下之外，制造業(yè)、交通業(yè)、能源業(yè)對于UPS的需求量呈現(xiàn)上升趨勢。
　　 本文介紹了UPS逆變電源的組成，分析了各部分的作用及其工作原理

2、，研究了實(shí)現(xiàn)UPS逆變控制的關(guān)鍵技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于DSP的UPS逆變控制系統(tǒng)，提出了一套融合軟硬件的適用于UPS逆變電源的數(shù)字化精準(zhǔn)控制方案。
　　 UPS逆變電源的控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)采用TI公司的32位TMS320F2808作為逆變控制信號(hào)和驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)產(chǎn)生的主芯片，結(jié)合Altera公司的EPM240T100C高性能低功耗CPLD做接口擴(kuò)展和相位變換。本文在Altium Designer軟件環(huán)境下繪制電路原理圖和

3、PCB電路板。在電路板設(shè)計(jì)中加入了各種抗干擾措施，提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　 軟件設(shè)計(jì)分別對DSP和CPLD進(jìn)行編程。DSP輸出SPWM波和可控硅整流信號(hào)，同時(shí)采集系統(tǒng)輸入輸出環(huán)節(jié)中的模擬量以監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。CPLD對DSP的輸出信號(hào)進(jìn)行相位變換?？刂葡到y(tǒng)的軟件最終實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)軟啟動(dòng)、驅(qū)動(dòng)控制波形輸出、模擬信號(hào)采集和系統(tǒng)保護(hù)。
　　 在完成UPS逆變電源控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，本文將控制系統(tǒng)和UPS整機(jī)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試

4、，記錄了開環(huán)和閉環(huán)狀態(tài)下的波形。調(diào)試結(jié)果表明，在本文設(shè)計(jì)的UPS逆變電源控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)下，可以使得UPS整機(jī)正常工作，IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)和可控硅控制信號(hào)正常，輸出信號(hào)可以精確地跟蹤市電頻率，并且保持相位一致，同時(shí)輸出電壓抑制了輸入電壓中的高次諧波，改善了電網(wǎng)的質(zhì)量。
　　 本文設(shè)計(jì)的UPS逆變電源控制系統(tǒng)具有普遍性，電路板既可以用于三相輸入三相輸出的UPS，也可以用于三相輸入單相輸出的UPS，只需在軟件上稍作改動(dòng)即可。控制系統(tǒng)本身