基于DSP的UPS逆变电源控制系统设计研究

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基于DSP的UPS逆变电源控制系统设计 本文主要介绍了基于DSP的UPS逆变电源控制系统的设计与实现,包括逆变器的环路建模、双环控制理论分析和环路建立等方面的内容。 本设计的核心是基于DSP的UPS逆变电源控制系统,采用TI公司的32位TMS320F2808作为逆变控制信号和驱动控制信号产生的丰芯片,结合Altera公司的EPM240T100C高性能低功耗CPLD做接口扩展和相位变换。软件设计分别对DSP和CPLD进行编程,DSP输出SPWM波和可控硅整流信号,同时采集系统输入输出环节中的模拟量以监控系统运行状态。 在硬件电路设计方面,本文采用Altium Designer软件环境下绘制电路原理图和PCB电路板,并加入了各种抗干扰措施,提升了系统的稳定性。 在软件设计方面,控制系统的软件最终实现了系统软肩动、驱动控制波形输出、模拟信号采集和系统保护。 本文还对UPS逆变电源控制系统进行了联合调试,记录了开环和闭环状态下的波形。调试结果表明,在本文设计的UPS逆变电源控制系统的协调下,可以使得UPS整机正常工作,IGBT驱动信号和可控硅控制信号正常,输出信号可以精确地跟踪市电频率,并且保持相位一致,同时输出电压抑制了输入电压中的高次谐波,改善了电网的质量。 本文的设计具有普遍性,电路板既可以用于三相输入三相输出的UPS,也可以用于三相输入单相输出的UPS,只需在软件上稍作改动即可。控制系统本身不受UPS功率的限制,对于大型机房、数据中心、医院、金融机构等领域的UPS应用具有广泛的前景。 知识点: 1. UPS逆变电源控制系统的设计与实现 2. 逆变器的环路建模和双环控制理论分析 3. 基于DSP的UPS逆变电源控制系统的设计 4. 硬件电路设计和软件设计的实现 5. UPS逆变电源控制系统的联合调试和结果分析 6. UPS逆变电源控制系统在实际应用中的前景和意义 本文的设计和实现对于UPS逆变电源控制系统的研究和应用具有重要的意义和价值。
2019-07-23 上传
机架式模块化UPS电源相对于传统立式(塔式)结构UPS而言,能够安装在标准机柜中,节省占地面积与空间,便于安装、使用及维护,能够使用较短的功率连接电缆。通过减少关键设备与负载之间的故障点,模块化UPS可提高整个系统的可用性。   从设计和工作的原理方面来讲的,模块化UPS包括整流器、逆变器,有些还包括静态旁路开关及附属的控制电路、CPU主控板等。模块化最大的优点是能够提高系统的可靠性和可用性,任何一个模块出现故障并不会影响其他模块的正常工作,而且可通过热插拔特性缩短系统的安装和修复时间。   除此之外,模块化UPS能够给用户带来更好的可扩展性,这也为用户的投资起到了很好的保护作用。   和集装箱在工厂就开始装货的道理一样,机架式模块化UPS的安装调试也是在工厂就开始的。以标准化的模块为基础的UPS,在产品的设计、生产、制造过程中,可以制定统一的标准,让整套系统中的所有部件都能发挥出最佳性能,同时也可避免因兼容问题而出现的系统故障。   机架式模块化UPS可以根据当前的业务需求进行配置,并且能在以后添加更多模块。这种系统的优化能力显著降低了总拥有成本。   模块化设计在重新配置功率以满足不断变化的业务需求方面,提供了极大的灵活性。在安装、升级、重新配置或移动模块化系统时,独立组件、标准接口以及简单的操作既节省了时间又节约了费用。