全数字化UPS电源系统设计毕业论文.docx

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1、全数字化UPS电源系统设计毕业论文目录1绪论11.1UPS概述11.1.1电网的干扰及危害21.1.2UPS电源的分类21.1.3UPS功能51.1.4UPS电源配置方法51.1.5基于DSP控制的数字式UPS的优越性61.1.6课题的主要内容及其意义72全数字化UPS的硬件电路设计72.1UPS系统的工作原理72.2整流器82.2.1三相桥式整流电路的工作原理92.2.2整流二极管的选择102.2.3输入滤波电容容量的计算102.3功率因数校正（无源）112.4DC/DC变换电路112.4.1降压式(BUCK)

2、变换器122.4.2升压式（BOOST）变换器142.5智能功率模块162.5.1IPM的特点172.5.2IPM的选择182.5.3光电隔离电路与驱动电路192.6检测电路202.7液晶显示模块233SVPWM在逆变器电路中的应用243.1SVPWM技术243.2SVPWM控制原理243.2.1逆变器的工作原理243.3SVPWM算法273.3.1实现方法273.3.2一种比较简单的实现方法283.3.3SVPWM控制算法的仿真314TMS320系列374.1DSP概述374.2芯片TMS320LF2407A简

3、介394.2.1TMS320LF2407A的主要特点如下394.2.2体系结构和功能特性394.3DSP/TMS320LF2407任务要求445UPS蓄电池的种类、选择及维护455.1UPS蓄电池的种类455.2UPS蓄电池的选择455.3恒压限流充电方式的研究506软件设计506.1DSP控制主程序506.2用EV模块产生空间矢量PWM波形516.3蓄电池充放电软件设计547结论56参考文献58中文翻译59英文翻译71致谢851绪论1.1UPS概述智能化网络化模块化数字化高频化绿色化UPS控制技术UPS(Uni

4、nterruptiblepowerSupply)是一种能提供优质电源并保证电源连续供应的电力电子装置。UPS最早的应用是在为医院的手术室、电台和电视台的节目播出系统、军事国防等特殊领域出现紧急情况时提供可靠的应急电力供应。随着计算机处理系统的广泛应用，UPS同时充当起了计算机系统的保护神，它能使计算机系统在工作中突然遭遇停电之后继续工作一段时间，以便用户能够紧急存盘和备份，使计算机系统不致因停电丢失数据而造成不必要的损失。随着信息化社会的发展，UPS应用于更加广泛的领域，如:金融证券、航空航夭、电信电视、办公自动

5、化等，因此对UPS提出了更新、更高的要求.当今的UPS不仅仅是起不间断电源的作用，UPS的应用将呈现出从单机向冗余结构变化;从注重系统的可靠性向注重系统的可用性变化;从单纯供电系统向保证整个IT运行环境变化等趋势。随着信息技术、电子技术、控制技术的发展，各种先进技术已广泛应用在UPS的设计开发中，因而UPS技术进一步朝着模块化、智能化、数字化、网络化、高频化、绿色化等几个主要方向发展，如图1－1所示。图1－1UPS控制技术的发展为了克服电网干扰对用电设备的破坏，目前广泛采用UPS为敏感的用电设备供电。如何消除形形

6、色色的干扰对用电设备造成的影响，为用电设备提供高可靠性，高质量的纯净的电源，是各UPS厂商面对的问题。一套功能完善的UPS可以最大限度地消除来自电网上的各类干扰。UPS电源以它可以同时向用户提供具有以下优点的高质量电源而独领风骚:输出电压的精度高；工作频率稳定；电压失真度小的纯正正弦波电源；输出波形不存在干扰以及不管市电供电是否正常，它都能够为用户提供高质量的无间断的交流电源。而且，随着高智能芯片以及先进的IGBT驱动型脉宽调制技术的出现，UPS电源的可靠性达到极高的水平。随着计算机应用的需要，UPS逐渐向两边发

7、展。从输出功率来看，大到几十KVA甚至更高，一般在电信、金融、运输、公共事业单位中得到使用；小至10W，一般在网络线路的有源部件中使用，以保障网络的正常运行。由于中大功率UPS在性价比方面的优势与周边设备的发展，中大功率UPS的应用越来越广，需求越来越大。大功率的UPS一般负担重要系统的供电，其研制技术难度大，因此研究三相大功率UPS具有广泛的应用前景和普遍的现实意义。逆变器是UPS的核心，必须具有输出高质量正弦电压的能力。逆变电源的输出波形控制技术是建立在工业电子技术、半导体技术、现代控制技术、现代电力电子技术

8、、磁性材料等学科基础上的一门实用技术。1.1.1电网的干扰及危害电网的干扰主要有以下几种:1）市电电压不稳，有时甚至还会发生市电中断；2）市电频率波动范围过大；3）由于用户在电网上投入计算机、通信设备和家用电器之类的非线性负载对电网污染而造成市电电压正弦波形的严重畸变；4）从电网串入的各种干扰和高能浪涌经常造成设备损毁。以上污染或者干扰对计算机或者其他的敏感先进仪器设备造