本文介紹了一種依據Motorala單片機MR16的全數字化的UPS規劃辦法，依據規劃思維制作了一臺樣機，得到了較好的試驗成果。

1 主電路的規劃

體系主電路首要包含蓄電池、逆變電路和切換電路3部分，逆變部分選用電壓型全橋逆變結構，如圖1所示。蓄電池電壓經全橋逆變電路逆變，再經工頻變壓器升壓和濾波后輸出。逆變電壓或電網電壓Un經過切換開關向負載供電。體系規劃要求為直流側輸入電壓220V，額外溝通輸出電壓為220V/50Hz，額外容量5kVA。

由圖1可見，在蓄電池和濾波電容之間規劃了由R和繼電器KM1組成的合閘軟啟動電路，是為了避免在開機瞬間蓄電池對電解電容C1充電所發生的沖擊電流而設的。KM1由單片機操控，一般單片機在復位后延時一段時刻，檢測直流母線電壓達到一定值后，再使KM1吸合，短接限流電阻R，完結合閘軟啟動，延時時刻一般取3～5倍的電容C1的充電時刻常數。C1為直流側的大濾波電容，能有效削減作業時直流母線電壓中的脈動溝通幅值，并能短時貯存操作切換開關時反饋的電感貯能，按捺由此引起的過壓。C2為高頻無極性濾波電容，因為，在高頻逆變電路中電解電容的等效串聯阻抗會影響開關電流的能量吸收，所以，有必要在C1兩頭再并聯此電容。

2 體系操控的完結

體系的中心操控器由Motorola公司的MR16單片機完結。逆變器的輸出電壓經溝通電壓傳感器反饋給單片機AD接口，經單片機采樣及閉環操控運算，取得相應的SPWM操控信號輸出。該單片機一起完結對電網電壓的采樣以判別電網毛病與否，依據判別再操控切換電路完結電網電壓與逆變器電壓的彼此切換。

2.1 直流側電壓的采樣

為了維護蓄電池，避免過度放電，需要對直流側電壓進行實時檢測。直流側電壓的采樣電路有多種形式，為了提高體系的牢靠性，最好對主電路和操控電路進行電阻隔。本體系對直流側電壓的采樣電路如圖2所示，為了使主電路和操控電路阻隔，而且不添加操控電路的難度和復雜度，本文選用了雙光耦阻隔的采樣電路。直流電壓經過光耦阻隔降壓后輸入到單片機的AD采樣口，這樣就能夠完結高精度的直流電壓阻隔采樣。

2.2 溝通輸出電壓的采樣

溝通輸出電壓的采樣也能夠選用光耦采樣的辦法，只須再添加一路完全一樣的電路作為負電壓采樣即可，但這樣添加了電路的復雜程度。因為溝通電壓是作為反饋電壓輸入，其采樣精度必定影響輸出電壓的操控精度，所以，體系選用TVA1412電壓傳感器，其采樣電路如圖3所示，既起到了電阻隔效果又確保了較高的采樣精度。溝通電壓經過TVA1412的傳輸比為R10/R11。因為變壓器對溝通電壓采樣必定有正負之分，而單片機的輸入只能為正，故使用-2.5V基準電壓將輸入信號采樣值舉高2.5V，以確保輸入單片機采樣口的電壓為正。

2.3 鎖相同步的完結

在UPS的規劃中，鎖相同步技能是衡量UPS體系性能好壞的一個重要目標。UPS能夠完結市電旁路供電與逆變器供電之間的牢靠變換的前提是，市電的溝通電壓與逆變器的溝通輸出電壓有必要同頻率、同相位和同幅值。假如UPS在履行變換的瞬間，因為兩路溝通電源的電壓值不同，因而會呈現瞬態電壓差ΔU，假如用戶在具有過大的ΔU情況下履行切換操作，有可能會對負載發生電流沖擊。

逆變器正弦波的輸出，是經過樹立一個正弦表，在中止程序中由正弦指針讀取正弦表值，并進行相應脈寬核算發生SPWM波形輸出。正弦指針為零時對應的輸出正弦波相位也為零，所以，當檢測到電網零相位點時，能夠經過比較正弦指針的值來判別是否鎖相，指針為零則標明逆變器正弦波輸出與電網電壓波形鎖相同步，不然，就要經過移相盯梢電網電壓相位。可是，假如一檢測到零相位就將正弦指針清零，必定會引起較大的沖擊電流，而且這樣抗干擾能力弱，所以，體系選用逐次逼近鎖相方法。具體辦法是：每檢測到一次零相位點，就判別當時正弦指針是否為零，為零標明現已鎖相，不為零，則判別正弦指針處于正弦表的正半周仍是負半周，坐落正半周時就將正弦指針減1，坐落負半周就將正弦指針加1，如此重復循環直到鎖相停止。明顯，鎖相同步要在PWM中止程序中完結。

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