基于Motorala单片机MR16的全数字化的UPS设计方法

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                    ???? 随着计算机网络技术、全球化通信技术和高精尖的精密加工工业的发展，对电源的要求越来越高。为确保供电的可靠性和稳定性，UPS正越来越广泛地被应用到国民经济的各个领域。本文介绍了一种基于Motorala单片机MR16的全数字化的UPS设计方法，根据设计思想制作了一台样机，得到了较好的实验结果。
　　1 主电路的设计
　　系统主电路主要包括蓄电池、逆变电路和切换电路3部分，逆变部分采用电压型全桥逆变结构，如图1所示。蓄电池电压经全桥逆变电路逆变，再经工频变压器升压和滤波后输出。逆变电压或电网电压Un通过切换开关向负载供电。系统设计要求为直流侧输入电压220V，额定交流输出电压为220V/50Hz，额定容量5kVA。




　　2.2 交流输出电压的采样
　　交流输出电压的采样也可以采用光耦采样的方法，只须再增加一路完全一样的电路作为负电压采样即可，但这样增加了电路的复杂程度。由于交流电压是作为反馈电压输入，其采样精度势必影响输出电压的控制精度，所以，系统采用TVA1412电压传感器，其采样电路如图3所示，既起到了电隔离作用又保证了较高的采样精度。交流电压经过TVA1412的传输比为R10/R11。由于变压器对交流电压采样必然有正负之分，而单片机的输入只能为正，故使用-2.5V基准电压将输入信号采样值抬高2.5V，以保证输入单片机采样口的电压为正。








(c) 电网断电时从电网切换到逆变器输出时的电压波形
图4 系统输出波形
　　4 结语
　　采用上述思想设计了一台样机，通过实验证明了该样机能稳定工作，切换时间短,各项性能指标均已达到UPS设计要求。