一種基于dsp控制的在線式ups電源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電源系統(tǒng)，特別是一種基于DSP控制的在線式UPS電源系統(tǒng)。一種基于DSP控制的在線式UPS電源系統(tǒng)，包括市電輸入信號(hào)檢測(cè)電路、市電輸入信號(hào)調(diào)理電路和蓄電池充放電電路，市電輸入信號(hào)作為DSP控制芯片的電源直接與DSP控制芯片連接，市電輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)市電輸入信號(hào)檢測(cè)電路電路后與DSP控制芯片連接，市電輸入信號(hào)還與蓄電池充放電電路連接，蓄電池充放電電路作為輔助電路與DSP控制芯片連接，市電輸入信號(hào)同時(shí)經(jīng)過(guò)市電輸入信號(hào)調(diào)理電路后通過(guò)切換開(kāi)關(guān)輸出。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定，性能優(yōu)良，能夠完全滿足工礦企業(yè)電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)急供電的需要。
【專利說(shuō)明】—種基于DSP控制的在線式UPS電源系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種電源系統(tǒng)，特別是一種基于DSP控制的在線式UPS電源系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]UPS是由電池組、逆變器和其他電路組成，能在市電電網(wǎng)停電時(shí)提供交流電力的電源設(shè)備。市電電網(wǎng)存在至少九種問(wèn)題:斷電、雷擊尖峰、浪涌、頻率震蕩、電壓突變、電壓波動(dòng)、頻率漂移、電壓跌落、脈沖干擾，因此從改善電源質(zhì)量的角度來(lái)說(shuō)配備一臺(tái)UPS是十分必要的。UPS廣泛應(yīng)用于信息、通信、電力、金融、政府、制造業(yè)、交通運(yùn)輸、醫(yī)療生、公共安全等眾多領(lǐng)域。隨著信息產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位越來(lái)越重要，我國(guó)將進(jìn)一步加大在各行業(yè)特別是信息、通信、電力、金融、政府、制造業(yè)、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生、公共安全等領(lǐng)域的信息化建設(shè)投資，下游領(lǐng)域信息化建設(shè)步伐的加快，必然帶動(dòng)市場(chǎng)對(duì)UPS的需求。然而UPS的設(shè)計(jì)電路普遍是以模擬控制的方式出現(xiàn)，且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，穩(wěn)定性差，可靠性低，導(dǎo)致UPS電源的發(fā)展受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型針對(duì)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種基于DSP數(shù)字化控制的在線式UPS電源。
[0004]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是:
[0005]—種基于DSP控制的在線式UPS電源系統(tǒng),包括市電輸入信號(hào)檢測(cè)電路、市電輸入信號(hào)調(diào)理電路和蓄電池充放電電路，市電輸入信號(hào)作為DSP控制芯片的電源直接與DSP控制芯片連接，市電輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)市電輸入信號(hào)檢測(cè)電路電路后與DSP控制芯片連接，市電輸入信號(hào)還與蓄電池充放電電路連接，蓄電池充放電電路作為輔助電路與DSP控制芯片連接，市電輸入信號(hào)同時(shí)經(jīng)過(guò)市電輸入信號(hào)調(diào)理電路后通過(guò)切換開(kāi)關(guān)輸出。
[0006]具體的，所述的市電輸入信號(hào)調(diào)理電路包括變壓器、整流器、逆變器和輸出變壓器，市電輸入信號(hào)依次經(jīng)過(guò)變壓器、整流器和逆變器，然后再次經(jīng)過(guò)輸出變壓器升壓后通過(guò)切換開(kāi)關(guān)輸出。
[0007]具體的，所述市電輸入信號(hào)檢測(cè)電路包括市電電壓電流檢測(cè)。
[0008]具體的，所述的蓄電池充放電電路包括蓄電池和二極管，所述市電輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)整流器時(shí)同時(shí)連接蓄電池，蓄電池通過(guò)二極管連接逆變器的輸入端，蓄電池與DSP控制芯片之間還設(shè)置有蓄電池監(jiān)控電路，蓄電池與DSP控制芯片以及它們之間的蓄電池監(jiān)控電路形成回路。
[0009]具體的，所述蓄電池監(jiān)控電路為電壓電流檢測(cè)電路。
[0010]具體的，所述逆變器與DSP控制芯片通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路IPM模塊連接。
[0011]具體的，所述輸出變壓器的輸出信號(hào)通過(guò)逆變電壓電流檢測(cè)電路與DSP控制芯片連接。
[0012]具體的，所述切換開(kāi)關(guān)之后的輸出信號(hào)與DSP控制芯片之間設(shè)置W77E58單片機(jī)。[0013]具體的，所述切換開(kāi)關(guān)之后的輸出信號(hào)與W77E58單片機(jī)之間設(shè)置過(guò)壓過(guò)流檢測(cè)電路。
[0014]本實(shí)用新型采用高性能DSP芯片，作為UPS系統(tǒng)的主控芯片，它能實(shí)時(shí)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法，DSP芯片具有如下主要特點(diǎn):在一個(gè)指令中期能可完成一次乘法和一次加法；程序和數(shù)據(jù)空間分開(kāi)，可以同時(shí)方位指令和數(shù)據(jù)；片內(nèi)具有快速RAM，通?？赏ㄟ^(guò)獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時(shí)訪問(wèn)；快速的中斷處理和硬件I/O支持；可以并行執(zhí)行多個(gè)操作。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定，性能優(yōu)良，能夠完全滿足工礦企業(yè)電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)急供電的需要。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1為一種基于DSP控制的在線式UPS電源系統(tǒng)的模塊圖。一種基于DSP控制的在線式UPS電源系統(tǒng)包括市電輸入信號(hào)檢測(cè)電路、市電輸入信號(hào)調(diào)理電路和蓄電池充放電電路。市電輸入信號(hào)檢測(cè)電路包括市電電壓電流檢測(cè)。
[0017]市電輸入信號(hào)調(diào)理電路包括變壓器、整流器、逆變器和輸出變壓器，市電輸入信號(hào)依次經(jīng)過(guò)變壓器、整流器和逆變器，然后再次經(jīng)過(guò)輸出變壓器升壓后通過(guò)切換開(kāi)關(guān)輸出。逆變器與DSP控制芯片通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路IPM模塊連接。輸出變壓器的輸出信號(hào)通過(guò)逆變電壓電流檢測(cè)電路與DSP控制芯片連接。
[0018]市電輸入信號(hào)作為DSP控制芯片的電源直接與DSP控制芯片連接，市電輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)市電輸入信號(hào)檢測(cè)電路電路后與DSP控制芯片連接，市電輸入信號(hào)還與蓄電池充放電電路連接。蓄電池充放電電路包括蓄電池和二極管，蓄電池作為DSP控制芯片的輔助電源與DSP控制芯片連接。所述市電輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)整流器時(shí)同時(shí)連接蓄電池給蓄電池充電，蓄電池通過(guò)二極管連接逆變器的輸入端，蓄電池輸出信號(hào)與DSP控制芯片之間設(shè)置電壓電流檢測(cè)電路作為蓄電池監(jiān)控電路，蓄電池、DSP控制芯片和他們之間的蓄電池監(jiān)控電路形成回路，市電輸入信號(hào)同時(shí)經(jīng)過(guò)市電輸入信號(hào)調(diào)理電路后通過(guò)切換開(kāi)關(guān)輸出。
[0019]所述切換開(kāi)關(guān)之后的輸出信號(hào)與DSP控制芯片之間設(shè)置W77E58單片機(jī)。切換開(kāi)關(guān)之后的輸出信號(hào)與W77E58單片機(jī)之間設(shè)置過(guò)壓過(guò)流檢測(cè)電路。通過(guò)W77E58單片機(jī)能夠完成鍵盤(pán)及液晶顯不功能。
[0020]本實(shí)用新型采用高性能DSP芯片，作為UPS系統(tǒng)的主控芯片主要能實(shí)時(shí)采集市電輸入的電壓電流，并判斷市電輸入是否正常，據(jù)此判斷切換逆變器的工作模式，并根據(jù)所采用的控制算法，DSP芯片為IPM模塊提供PWM驅(qū)動(dòng)脈沖；通過(guò)逆變電壓電流檢測(cè)電路反饋給DSP芯片的信息，DSP芯片能夠?qū)崟r(shí)采集逆變器的輸出，監(jiān)控逆變器的工作狀態(tài)，以便實(shí)現(xiàn)市電輸出與蓄電池輸出之間的精準(zhǔn)切換，當(dāng)逆變器放生故障時(shí)DSP芯片停止發(fā)送PWM驅(qū)動(dòng)脈沖，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自我保護(hù)；通過(guò)蓄電池監(jiān)控模塊反饋給DSP芯片的信息，DSP芯片能夠?qū)崟r(shí)采集蓄電池組的電壓電流情況，從而檢測(cè)蓄電池的工作狀態(tài)，并根據(jù)需要控制蓄電池的充放電，維持蓄電池的最佳性能；DSP芯片外圍接口豐富，能夠擴(kuò)大UPS系統(tǒng)的功能。
[0021]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種基于DSP控制的在線式UPS電源系統(tǒng),包括市電輸入信號(hào)檢測(cè)電路、市電輸入信號(hào)調(diào)理電路和蓄電池充放電電路，其特征在于，市電輸入信號(hào)作為DSP控制芯片的電源直接與DSP控制芯片連接，市電輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)市電輸入信號(hào)檢測(cè)電路電路后與DSP控制芯片連接，市電輸入信號(hào)還與蓄電池充放電電路連接，蓄電池充放電電路作為輔助電路與DSP控制芯片連接，市電輸入信號(hào)同時(shí)經(jīng)過(guò)市電輸入信號(hào)調(diào)理電路后通過(guò)切換開(kāi)關(guān)輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于DSP控制的在線式UPS電源系統(tǒng)，其特征在于，所述的市電輸入信號(hào)調(diào)理電路包括變壓器、整流器、逆變器和輸出變壓器，市電輸入信號(hào)依次經(jīng)過(guò)變壓器、整流器和逆變器，然后再次經(jīng)過(guò)輸出變壓器升壓后通過(guò)切換開(kāi)關(guān)輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于DSP控制的在線式UPS電源系統(tǒng)，其特征在于，所述市電輸入信號(hào)檢測(cè)電路包括市電電壓電流檢測(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于DSP控制的在線式UPS電源系統(tǒng)，其特征在于，所述的蓄電池充放電電路包括蓄電池和二極管，所述市電輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)整流器時(shí)同時(shí)連接蓄電池，蓄電池通過(guò)二極管連接逆變器的輸入端，蓄電池與DSP控制芯片之間還設(shè)置有蓄電池監(jiān)控電路，蓄電池與DSP控制芯片以及它們之間的蓄電池監(jiān)控電路形成回路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種基于DSP控制的在線式UPS電源系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電池監(jiān)控電路為電壓電流檢測(cè)電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于DSP控制的在線式UPS電源系統(tǒng)，其特征在于，所述逆變器與DSP控制芯片通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路IPM模塊連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于DSP控制的在線式UPS電源系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出變壓器的輸出信號(hào)通過(guò)逆變電壓電流檢測(cè)電路與DSP控制芯片連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于DSP控制的在線式UPS電源系統(tǒng)，其特征在于，所述切換開(kāi)關(guān)之后的輸出信號(hào)與DSP控制芯片之間設(shè)置W77E58單片機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種基于DSP控制的在線式UPS電源系統(tǒng)，其特征在于，所述切換開(kāi)關(guān)之后的輸出信號(hào)與W77E58單片機(jī)之間設(shè)置過(guò)壓過(guò)流檢測(cè)電路。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK203617760SQ201320835968
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】任艷斐, 亓傳偉, 宋風(fēng)忠, 苗英愷, 張潔, 劉琰, 李德建, 張習(xí)博 申請(qǐng)人:濮陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院