一种基于dsp的在线式ups系统的制作方法
【专利摘要】一种基于DSP的在线式UPS系统，包括EMI/RFI滤波器、整流功率因数校正电路、逆变电路、滤波电路、静态转换开关、升降压斩波电路、电池组、隔离驱动电路、控制电路和检测电路；EMI/RFI滤波器、整流功率因数校正电路、逆变电路、滤波电路、静态转换开关按照顺序连接，EMI/RFI滤波器的输出端与静态转换开关的另一个输入端连接，滤波电路的另一路输出端连接至控制电路，然后经过隔离驱动电路，最终接入所述逆变电路，形成闭环的结构，所述整流功率因数校正电路的另一路则输出至所述升降压斩波电路后与所述电池组相连。整个系统的体积大大减小，并且从根本上减小了市电的干扰和波动电压对用电设备的危害,从而系统真正地达到了无时间间断、高精度、干扰小、稳压的目的。
【专利说明】
一种基于DSP的在线式UPS系统
技术领域
[0001]本实用新型属于电子电器产品领域，尤其涉及一种基于DSP的在线式UPS系统。
【背景技术】
[0002]UPS (Uninterrupt ible Power Supply)又称不间断电源，它的作用主要体现在两个方面:一方面，在市电断电时为负载提供不间断电源，通常是将UPS内蓄电池组的储能进行逆变，输出交流电；另一方面，UPS还起到了隔离的作用。UPS能够一直向用电设备提供稳频、稳压的高品质电源，并且能够降低电网电源对用电设备的影响，但是目前的大部分UPS电源容易受到市电的干扰，而且电源的体积都偏大。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型旨在解决上述难题提出一种基于DSP的在线式UPS系统。
[0004]本实用新型包括EMI/RFI滤波器、整流功率因数校正电路(APFC)、逆变电路、滤波电路、静态转换开关、升降压斩波电路、电池组、隔离驱动电路、控制电路和检测电路。
[0005]EMI/RFI滤波器、整流功率因数校正电路(APFC)、逆变电路、滤波电路、静态转换开关按照顺序连接，EMI/RFI滤波器的输出端与静态转换开关的另一个输入端连接，滤波电路的另一路输出端连接至控制电路，然后经过隔离驱动电路，最终接入逆变电路，形成闭环的结构，整流功率因数校正电路(APFC)的另一路则输出至升降压斩波电路后与电池组相连。
[0006]整流功率因数校正电路(APFC)采用的是电压外环、电流内环的单相APFC双闭环控制电路。
[0007]控制电路采用的是DSP芯片TMS320F2812。
[0008]升降压斩波电路采用的是升降压型DC/DC转换器。
[0009]电池组采用的是阀控式密封铅蓄电池。
[0010]有益效果:
[0011]本实用新型由于采用了上述技术方案，整个系统的体积大大减小，并且从根本上减小了市电的干扰和波动电压对用电设备的危害，从而系统真正地达到了无时间间断、高精度、干扰小、稳压的目的。
【附图说明】
[0012]图1为系统整体结构图。
[0013]图2为整流功率因数校正电路图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型进行进一步的说明。
[0015]如图1所示:本实用新型包括EMI /RFI滤波器1、整流功率因数校正电路(APFC ) 2、逆变电路3、滤波电路4、静态转换开关5、升降压斩波电路6、电池组7、隔离驱动电路8、控制电路9和检测电路10。
[0016]EMI /RF I滤波器1、整流功率因数校正电路(APFC) 2、逆变电路3、滤波电路4、静态转换开关5按照顺序连接，EMI/RFI滤波器I的输出端与静态转换开关5的另一个输入端连接，滤波电路4的另一路输出端连接至控制电路9，然后经过隔离驱动电路8，最终接入逆变电路3，形成闭环的结构，整流功率因数校正电路(APFC)2的另一路则输出至升降压斩波电路6后与电池组7相连。
[0017]整流功率因数校正电路(APFC)2采用的是电压外环、电流内环的单相APFC双闭环控制电路。在单相桥式整流电路与滤波电容C之间加入DC/DC功率变换器，由于在DC/DC变换之前没有滤波，所以整流器输出的双半波的正弦脉动电压Ud直接输入到DC/DC变换器中。在保证输出负载电压稳定的情况下，应用电流反馈技术实现单相桥式整流器输入功率因数近似为I的目标，实时地检测和控制整流器的输出电流Id，使其跟随Ud的波形变化，从而使得交流侧电流Ii跟随交流侧电压Ui，达到功率因数校正近似为I的目的。
[0018]电池组7采用的是阀控式密封铅蓄电池。
[0019]升降压斩波电路6采用的是升降压型DC/DC转换器。
[0020]当市电供电正常时，市电的射频干扰和传导型的电磁干扰经过EMI/RFI滤波器后，被适当的衰减和抑制，一路首先通过功率因数校正(APFC)电路转换为比较稳定的直流电，然后通过逆变电路使直流电转换为稳频、稳压的交流电，最后通过静态转换开关(STS)给负载供电。另一路经过降压斩波电路对阀控电池组进行浮充充电，以便当市电出现故障时，电池组能给UPS系统提供充足的电能以维持其工作。
[0021]当市电供电出现故障(供电中断、市电电压过低或过高)时，停止对阀控电池充电。由阀控电池组对逆变电路进行供电，将阀控电池组中保存的直流电能逆变为交流电能提供给用电设备，用来保持用电设备电源的持续供给。
[0022]当市电供电正常，而逆变器出现问题或者输出过载时，UPS立即将静态转换开关(STS)切换到旁路输出端，让系统工作在交流旁路状态，由市电直接给用电设备提供电能。若由于逆变电路故障引起转换开关STS切换，UPS就会发出报警信号;若由于过载而引起STS切换，当过载情况消失后，静态转换开关STS又会再次切换回逆变电路输出端。
[0023]由此可见，在线式UPS不论是在市电正常时，还是在市电出现故障时，它对用电设备的供电都是由UPS系统的逆变电路提供。因而可知，在线式UPS系统从根本上减小了市电的干扰和波动电压对用电设备的危害，从而系统真正地达到了无时间间断、高精度、干扰小、稳压的目的。
【主权项】
1.一种基于DSP的在线式UPS系统，包括EMI/RFI滤波器、整流功率因数校正电路、逆变电路、滤波电路、静态转换开关、升降压斩波电路、电池组、隔离驱动电路、控制电路和检测电路;其特征在于所述EMI/RFI滤波器、所述整流功率因数校正电路、所述逆变电路、所述滤波电路、所述静态转换开关按照顺序连接，所述EMI/RFI滤波器的输出端与所述静态转换开关的另一个输入端连接，所述滤波电路的另一路输出端连接至所述控制电路，然后经过所述隔离驱动电路，最终接入所述逆变电路，形成闭环的结构，所述整流功率因数校正电路的另一路则输出至所述升降压斩波电路后与所述电池组相连。2.根据权利要求1所述的一种基于DSP的在线式UPS系统，其特征在于:所述整流功率因数校正电路采用的是电压外环、电流内环的单相APFC双闭环控制电路。3.根据权利要求1所述的一种基于DSP的在线式UPS系统，其特征在于:所述控制电路采用的是DSP芯片TMS320F2812。4.根据权利要求1所述的一种基于DSP的在线式UPS系统，其特征在于:所述升降压斩波电路采用的是升降压型DC/DC转换器。5.根据权利要求1所述的一种基于DSP的在线式UPS系统，其特征在于:所述电池组采用的是阀控式密封铅蓄电池。
【文档编号】H02J9/06GK205583829SQ201620125407
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年2月18日
【发明人】刘建华
【申请人】扬州鑫鸿电子有限公司