一種基于dsp的在線式ups系統的制作方法
【專利摘要】一種基于DSP的在線式UPS系統，包括EMI/RFI濾波器、整流功率因數校正電路、逆變電路、濾波電路、靜態轉換開關、升降壓斬波電路、電池組、隔離驅動電路、控制電路和檢測電路；EMI/RFI濾波器、整流功率因數校正電路、逆變電路、濾波電路、靜態轉換開關按照順序連接，EMI/RFI濾波器的輸出端與靜態轉換開關的另一個輸入端連接，濾波電路的另一路輸出端連接至控制電路，然后經過隔離驅動電路，最終接入所述逆變電路，形成閉環的結構，所述整流功率因數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。整個系統的體積大大減小，并且從根本上減小了市電的干擾和波動電壓對用電設備的危害,從而系統真正地達到了無時間間斷、高精度、干擾小、穩壓的目的。
【專利說明】
一種基于DSP的在線式UPS系統
技術領域
[0001]本實用新型屬于電子電器產品領域，尤其涉及一種基于DSP的在線式UPS系統。
【背景技術】
[0002]UPS (Uninterrupt ible Power Supply)又稱不間斷電源，它的作用主要體現在兩個方面:一方面，在市電斷電時為負載提供不間斷電源，通常是將UPS內蓄電池組的儲能進行逆變，輸出交流電；另一方面，UPS還起到了隔離的作用。UPS能夠一直向用電設備提供穩頻、穩壓的高品質電源，并且能夠降低電網電源對用電設備的影響，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。
【實用新型內容】
[0003]本實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。
[0004]本實用新型包括EMI/RFI濾波器、整流功率因數校正電路(APFC)、逆變電路、濾波電路、靜態轉換開關、升降壓斬波電路、電池組、隔離驅動電路、控制電路和檢測電路。
[0005]EMI/RFI濾波器、整流功率因數校正電路(APFC)、逆變電路、濾波電路、靜態轉換開關按照順序連接，EMI/RFI濾波器的輸出端與靜態轉換開關的另一個輸入端連接，濾波電路的另一路輸出端連接至控制電路，然后經過隔離驅動電路，最終接入逆變電路，形成閉環的結構，整流功率因數校正電路(APFC)的另一路則輸出至升降壓斬波電路后與電池組相連。
[0006]整流功率因數校正電路(APFC)采用的是電壓外環、電流內環的單相APFC雙閉環控制電路。
[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]本實用新型由于采用了上述技術方案，整個系統的體積大大減小，并且從根本上減小了市電的干擾和波動電壓對用電設備的危害，從而系統真正地達到了無時間間斷、高精度、干擾小、穩壓的目的。
【附圖說明】
[0012]圖1為系統整體結構圖。
[0013]圖2為整流功率因數校正電路圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本實用新型進行進一步的說明。
[0015]如圖1所示:本實用新型包括EMI /RFI濾波器1、整流功率因數校正電路(APFC ) 2、逆變電路3、濾波電路4、靜態轉換開關5、升降壓斬波電路6、電池組7、隔離驅動電路8、控制電路9和檢測電路10。
[0016]EMI /RF I濾波器1、整流功率因數校正電路(APFC) 2、逆變電路3、濾波電路4、靜態轉換開關5按照順序連接，EMI/RFI濾波器I的輸出端與靜態轉換開關5的另一個輸入端連接，濾波電路4的另一路輸出端連接至控制電路9，然后經過隔離驅動電路8，最終接入逆變電路3，形成閉環的結構，整流功率因數校正電路(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]整流功率因數校正電路(APFC)2采用的是電壓外環、電流內環的單相APFC雙閉環控制電路。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變換之前沒有濾波，所以整流器輸出的雙半波的正弦脈動電壓Ud直接輸入到DC/DC變換器中。在保證輸出負載電壓穩定的情況下，應用電流反饋技術實現單相橋式整流器輸入功率因數近似為I的目標，實時地檢測和控制整流器的輸出電流Id，使其跟隨Ud的波形變化，從而使得交流側電流Ii跟隨交流側電壓Ui，達到功率因數校正近似為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轉換器。
[0020]當市電供電正常時，市電的射頻干擾和傳導型的電磁干擾經過EMI/RFI濾波器后，被適當的衰減和抑制，一路首先通過功率因數校正(APFC)電路轉換為比較穩定的直流電，然后通過逆變電路使直流電轉換為穩頻、穩壓的交流電，最后通過靜態轉換開關(STS)給負載供電。另一路經過降壓斬波電路對閥控電池組進行浮充充電，以便當市電出現故障時，電池組能給UPS系統提供充足的電能以維持其工作。
[0021]當市電供電出現故障(供電中斷、市電電壓過低或過高)時，停止對閥控電池充電。由閥控電池組對逆變電路進行供電，將閥控電池組中保存的直流電能逆變為交流電能提供給用電設備，用來保持用電設備電源的持續供給。
[0022]當市電供電正常，而逆變器出現問題或者輸出過載時，UPS立即將靜態轉換開關(STS)切換到旁路輸出端，讓系統工作在交流旁路狀態，由市電直接給用電設備提供電能。若由于逆變電路故障引起轉換開關STS切換，UPS就會發出報警信號;若由于過載而引起STS切換，當過載情況消失后，靜態轉換開關STS又會再次切換回逆變電路輸出端。
[0023]由此可見，在線式UPS不論是在市電正常時，還是在市電出現故障時，它對用電設備的供電都是由UPS系統的逆變電路提供。因而可知，在線式UPS系統從根本上減小了市電的干擾和波動電壓對用電設備的危害，從而系統真正地達到了無時間間斷、高精度、干擾小、穩壓的目的。
【主權項】
1.一種基于DSP的在線式UPS系統，包括EMI/RFI濾波器、整流功率因數校正電路、逆變電路、濾波電路、靜態轉換開關、升降壓斬波電路、電池組、隔離驅動電路、控制電路和檢測電路;其特征在于所述EMI/RFI濾波器、所述整流功率因數校正電路、所述逆變電路、所述濾波電路、所述靜態轉換開關按照順序連接，所述EMI/RFI濾波器的輸出端與所述靜態轉換開關的另一個輸入端連接，所述濾波電路的另一路輸出端連接至所述控制電路，然后經過所述隔離驅動電路，最終接入所述逆變電路，形成閉環的結構，所述整流功率因數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.根據權利要求1所述的一種基于DSP的在線式UPS系統，其特征在于:所述整流功率因數校正電路采用的是電壓外環、電流內環的單相APFC雙閉環控制電路。3.根據權利要求1所述的一種基于DSP的在線式UPS系統，其特征在于:所述控制電路采用的是DSP芯片TMS320F2812。4.根據權利要求1所述的一種基于DSP的在線式UPS系統，其特征在于:所述升降壓斬波電路采用的是升降壓型DC/DC轉換器。5.根據權利要求1所述的一種基于DSP的在線式UPS系統，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】H02J9/06GK205583829SQ201620125407
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年2月18日
【發明人】劉建華
【申請人】揚州鑫鴻電子有限公司