基于嵌入式實時操作系統(tǒng)的電子醫(yī)療儀器UPS設計研究.pdf

1、本文致力于單相在線式不間斷電源(UPS，Uninterruptible PowerSupply)的設計實現(xiàn)，旨在研究其工程應用技術，為精密電子醫(yī)療儀器UPS電源的研制奠定一定的理論和技術基礎。 本文以在線式UPS的研究為核心內容，根據UPS數(shù)字化、綠色化、高頻化的要求，改進了目前常用的單相橋式逆變器的拓撲結構，提出了單相三變換在線式UPS，并從實用化的角度設計了一臺小容量的基于DSP和嵌入式實時操作系統(tǒng)的單相在線式UPS。

2、 逆變器作為UPS的核心，在很大程度上決定了整個UPS的性能。本文應用開關函數(shù)分析了逆變電路的輸入輸出關系，建立了基于等效受控源的UPS逆變電路穩(wěn)態(tài)數(shù)學模型，在此基礎上應用二端口網絡變換的概念，推導了UPS逆變器輸入端和輸出端等效電路，詳細討論了直流電源內阻、負載非線性和死區(qū)效應對逆變性能的影響，并設計了逆變電路的輸出濾波器。同時本文應用狀態(tài)空間平均法，建立了逆變電路的小信號模型，并分析了逆變電路的穩(wěn)定性。 文中詳細論述了構成

3、三變換在線式UPS的功率因數(shù)校正電路、蓄電池充電電路、升壓供電電路以及輸出逆變電路的主電路和控制電路的設計，并依據設計的技術性能指標，對所用到的器件參數(shù)進行了選取。本文詳細闡述了基于DSP的UPS控制器設計過程，給出了時鐘電路、存儲器擴展電路、復位電路、ADC電路和功率接口電路等的設計和實現(xiàn)方案，并分析了系統(tǒng)的抗干擾措施。 最后，本文分析了系統(tǒng)軟件的特點。針對其實時性的要求，引入了嵌入式實時操作系統(tǒng)μc／OS-Ⅱ，分析了μc／O