一種基于dsp的在線式ups系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于DSP的在線式UPS系統(tǒng)，包括EMI/RFI濾波器、整流功率因數(shù)校正電路、逆變電路、濾波電路、靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、升降壓斬波電路、電池組、隔離驅(qū)動(dòng)電路、控制電路和檢測(cè)電路；EMI/RFI濾波器、整流功率因數(shù)校正電路、逆變電路、濾波電路、靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)按照順序連接，EMI/RFI濾波器的輸出端與靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的另一個(gè)輸入端連接，濾波電路的另一路輸出端連接至控制電路，然后經(jīng)過(guò)隔離驅(qū)動(dòng)電路，最終接入所述逆變電路，形成閉環(huán)的結(jié)構(gòu)，所述整流功率因數(shù)校正電路的另一路則輸出至所述升降壓斬波電路后與所述電池組相連。整個(gè)系統(tǒng)的體積大大減小，并且從根本上減小了市電的干擾和波動(dòng)電壓對(duì)用電設(shè)備的危害,從而系統(tǒng)真正地達(dá)到了無(wú)時(shí)間間斷、高精度、干擾小、穩(wěn)壓的目的。
【專利說(shuō)明】
一種基于DSP的在線式UPS系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于電子電器產(chǎn)品領(lǐng)域，尤其涉及一種基于DSP的在線式UPS系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]UPS (Uninterrupt ible Power Supply)又稱不間斷電源，它的作用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一方面，在市電斷電時(shí)為負(fù)載提供不間斷電源，通常是將UPS內(nèi)蓄電池組的儲(chǔ)能進(jìn)行逆變，輸出交流電；另一方面，UPS還起到了隔離的作用。UPS能夠一直向用電設(shè)備提供穩(wěn)頻、穩(wěn)壓的高品質(zhì)電源，并且能夠降低電網(wǎng)電源對(duì)用電設(shè)備的影響，但是目前的大部分UPS電源容易受到市電的干擾，而且電源的體積都偏大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型旨在解決上述難題提出一種基于DSP的在線式UPS系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型包括EMI/RFI濾波器、整流功率因數(shù)校正電路(APFC)、逆變電路、濾波電路、靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、升降壓斬波電路、電池組、隔離驅(qū)動(dòng)電路、控制電路和檢測(cè)電路。
[0005]EMI/RFI濾波器、整流功率因數(shù)校正電路(APFC)、逆變電路、濾波電路、靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)按照順序連接，EMI/RFI濾波器的輸出端與靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的另一個(gè)輸入端連接，濾波電路的另一路輸出端連接至控制電路，然后經(jīng)過(guò)隔離驅(qū)動(dòng)電路，最終接入逆變電路，形成閉環(huán)的結(jié)構(gòu)，整流功率因數(shù)校正電路(APFC)的另一路則輸出至升降壓斬波電路后與電池組相連。
[0006]整流功率因數(shù)校正電路(APFC)采用的是電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的單相APFC雙閉環(huán)控制電路。
[0007]控制電路采用的是DSP芯片TMS320F2812。
[0008]升降壓斬波電路采用的是升降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器。
[0009]電池組采用的是閥控式密封鉛蓄電池。
[0010]有益效果:
[0011]本實(shí)用新型由于采用了上述技術(shù)方案，整個(gè)系統(tǒng)的體積大大減小，并且從根本上減小了市電的干擾和波動(dòng)電壓對(duì)用電設(shè)備的危害，從而系統(tǒng)真正地達(dá)到了無(wú)時(shí)間間斷、高精度、干擾小、穩(wěn)壓的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖2為整流功率因數(shù)校正電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0015]如圖1所示:本實(shí)用新型包括EMI /RFI濾波器1、整流功率因數(shù)校正電路(APFC ) 2、逆變電路3、濾波電路4、靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)5、升降壓斬波電路6、電池組7、隔離驅(qū)動(dòng)電路8、控制電路9和檢測(cè)電路10。
[0016]EMI /RF I濾波器1、整流功率因數(shù)校正電路(APFC) 2、逆變電路3、濾波電路4、靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)5按照順序連接，EMI/RFI濾波器I的輸出端與靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)5的另一個(gè)輸入端連接，濾波電路4的另一路輸出端連接至控制電路9，然后經(jīng)過(guò)隔離驅(qū)動(dòng)電路8，最終接入逆變電路3，形成閉環(huán)的結(jié)構(gòu)，整流功率因數(shù)校正電路(APFC)2的另一路則輸出至升降壓斬波電路6后與電池組7相連。
[0017]整流功率因數(shù)校正電路(APFC)2采用的是電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的單相APFC雙閉環(huán)控制電路。在單相橋式整流電路與濾波電容C之間加入DC/DC功率變換器，由于在DC/DC變換之前沒(méi)有濾波，所以整流器輸出的雙半波的正弦脈動(dòng)電壓Ud直接輸入到DC/DC變換器中。在保證輸出負(fù)載電壓穩(wěn)定的情況下，應(yīng)用電流反饋技術(shù)實(shí)現(xiàn)單相橋式整流器輸入功率因數(shù)近似為I的目標(biāo)，實(shí)時(shí)地檢測(cè)和控制整流器的輸出電流Id，使其跟隨Ud的波形變化，從而使得交流側(cè)電流Ii跟隨交流側(cè)電壓Ui，達(dá)到功率因數(shù)校正近似為I的目的。
[0018]電池組7采用的是閥控式密封鉛蓄電池。
[0019]升降壓斬波電路6采用的是升降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器。
[0020]當(dāng)市電供電正常時(shí)，市電的射頻干擾和傳導(dǎo)型的電磁干擾經(jīng)過(guò)EMI/RFI濾波器后，被適當(dāng)?shù)乃p和抑制，一路首先通過(guò)功率因數(shù)校正(APFC)電路轉(zhuǎn)換為比較穩(wěn)定的直流電，然后通過(guò)逆變電路使直流電轉(zhuǎn)換為穩(wěn)頻、穩(wěn)壓的交流電，最后通過(guò)靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(STS)給負(fù)載供電。另一路經(jīng)過(guò)降壓斬波電路對(duì)閥控電池組進(jìn)行浮充充電，以便當(dāng)市電出現(xiàn)故障時(shí)，電池組能給UPS系統(tǒng)提供充足的電能以維持其工作。
[0021]當(dāng)市電供電出現(xiàn)故障(供電中斷、市電電壓過(guò)低或過(guò)高)時(shí)，停止對(duì)閥控電池充電。由閥控電池組對(duì)逆變電路進(jìn)行供電，將閥控電池組中保存的直流電能逆變?yōu)榻涣麟娔芴峁┙o用電設(shè)備，用來(lái)保持用電設(shè)備電源的持續(xù)供給。
[0022]當(dāng)市電供電正常，而逆變器出現(xiàn)問(wèn)題或者輸出過(guò)載時(shí)，UPS立即將靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(STS)切換到旁路輸出端，讓系統(tǒng)工作在交流旁路狀態(tài)，由市電直接給用電設(shè)備提供電能。若由于逆變電路故障引起轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)STS切換，UPS就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào);若由于過(guò)載而引起STS切換，當(dāng)過(guò)載情況消失后，靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)STS又會(huì)再次切換回逆變電路輸出端。
[0023]由此可見(jiàn)，在線式UPS不論是在市電正常時(shí)，還是在市電出現(xiàn)故障時(shí)，它對(duì)用電設(shè)備的供電都是由UPS系統(tǒng)的逆變電路提供。因而可知，在線式UPS系統(tǒng)從根本上減小了市電的干擾和波動(dòng)電壓對(duì)用電設(shè)備的危害，從而系統(tǒng)真正地達(dá)到了無(wú)時(shí)間間斷、高精度、干擾小、穩(wěn)壓的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于DSP的在線式UPS系統(tǒng)，包括EMI/RFI濾波器、整流功率因數(shù)校正電路、逆變電路、濾波電路、靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、升降壓斬波電路、電池組、隔離驅(qū)動(dòng)電路、控制電路和檢測(cè)電路;其特征在于所述EMI/RFI濾波器、所述整流功率因數(shù)校正電路、所述逆變電路、所述濾波電路、所述靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)按照順序連接，所述EMI/RFI濾波器的輸出端與所述靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的另一個(gè)輸入端連接，所述濾波電路的另一路輸出端連接至所述控制電路，然后經(jīng)過(guò)所述隔離驅(qū)動(dòng)電路，最終接入所述逆變電路，形成閉環(huán)的結(jié)構(gòu)，所述整流功率因數(shù)校正電路的另一路則輸出至所述升降壓斬波電路后與所述電池組相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP的在線式UPS系統(tǒng)，其特征在于:所述整流功率因數(shù)校正電路采用的是電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的單相APFC雙閉環(huán)控制電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP的在線式UPS系統(tǒng)，其特征在于:所述控制電路采用的是DSP芯片TMS320F2812。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP的在線式UPS系統(tǒng)，其特征在于:所述升降壓斬波電路采用的是升降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP的在線式UPS系統(tǒng)，其特征在于:所述電池組采用的是閥控式密封鉛蓄電池。
【文檔編號(hào)】H02J9/06GK205583829SQ201620125407
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年2月18日
【發(fā)明人】劉建華
【申請(qǐng)人】揚(yáng)州鑫鴻電子有限公司