24V交流单相在线式不间断电源--硬件设计【开题报告+文献综述+毕业论文】

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1、本科毕业论文系列开题报告电气工程及其自动化24V交流单相在线式不间断电源—硬件设计一课题的研究意义与现状随着计算机网络技术和通信事业的发展而带动起来的信息产业，对UPS不断提出更高的要求。UPS发展到今天，几乎囊括了当代所有电力电子技术和信息技术，他不再是电源的一个可有可无的后备装置，而成为了Internet上不可缺少的元件。虽然目前UPS技术已经比较成熟，带负载的能力大多还是可以满足要求的，但是，对于整个逆变器来讲，其采用不同的电路拓扑结构的逆变器使得UPS的整机性能和稳定性也不尽相同，目前我国所用的UPS大多是国外的产品，进口产品品种齐全，功能完善，但是用户在使用和维修等

2、方面有许多不便，而且价格昂贵。最近几年，虽然国内UPS生产厂家不但增多，但是由于技术水平的限制，产品还是以传统模拟式为主，所以期待着高性能的国产UPS电源的出现。今年来，IT、MOTOROLA、ADI等公司相继推出了适用于UPS控制的DSP芯片，且功能越来越完善，性能也越来越优越，这些芯片的出现，使得UPS的控制技术朝着数字化、智能化及系统集成化的方向发展，同时对电力电子技术的发展起到了巨大的推动作用。DPS的控制器为UPS设计提供了一个改进的、高性价比的解决方案，同时DSP控制技术可以满足先进的电源拓扑电路的工作需求，随着用户对电源保护的要求越来越严格，在线式UPS产品也得

3、到了很大的发展，此时改进UPS工作状态不再是设备的工作模式，而是从集成化的角度来替代由电容、电阻和二极管等基本器件组成的模拟电路设计方案，也就是应用DSP技术来改善在线式UPS设计，这样做的好处是使得集成化程度更高，系统控制更精确，升级更加方便，DSP高速的处理速度，也使得数字PID控制、无差拍控制、重复控制、模糊控制以及神经网络控制等先进的控制方法得以实现。UPS正朝着网络化、智能化、自动化、远程监控花和数字化的方向发展。总之，随着计算机技术不断提高，DSP产品的不断升级和完善，更加可靠、稳定、安全、小型化与完善的UPS产品将不断地开发出来。因此本文研究的UPS系统本着让U

4、PS系统带负载能力更强，当负载突然变化命令UPS的工作更加稳定，同时保证UPS整机适合其发展趋势为原则进行展开的。二、课题研究的主要内容和预期目标(1)分析基于TMS329C2812为控制核心的UPS的基本结构和工作原理。(2)比较UPS逆变器的不同结构，从而说明三相半桥逆变器的优越性。(3)详细分析三相半桥逆变器的控制策略。(4)应用MATLAB软件对UPS系统进行建模与仿真，并在仿真是得到良好的仿真波形。(5)设计以TMS320C2812为数字控制核心的UPS系统的软件程序，在DSP开发环境CCS中调试程序，调试软件程序无错误后，烧写On-ChipFlash，从而能够脱机

5、运行。(6)设计一台UPS试验样机，通过实验，证明该实验样机具有较理想的带负载能力，最终，证明本文研究方案可行性与优越性。结合上诉内容，研发交流单相不间断电源设备，完成样机工作原理图和控制程序。其任务基本要求：(1)在交流供电UI=36VAC和直流供电U3=36VDC两种情况下，保证输出电压U2=24VAC,且保证其频率为50±1HZ，额定输出电流1A。(2)切断交流电源后，输出满载情况下工作时间不少于30分钟。(3)交流供电后，电源达到以下要求：1)电压调整率：满载条件下，U1从29VAC增加到43VAC，U2变化不超过5%。2)负载调整率：U1=36VAC、U2=24VA

6、C,从空载但满载，U2变化不超过5%。(4)蓄电池供电时，将电压天正率提高至2%，条件通基本部分。(5)具有输出短路保护功能。三、课题研究的方法及措施本课题重点研究以三相半桥逆变器为结构采用采用电压电流双环控制电路进行研究和设计，采用DSP技术应用MATLAB软件对UPS系统进行建模与仿真，并在仿真中得到良好的仿真波形。根据数字处理芯片DSP引入UPS具有系统可靠性高、维护方便、控制方法更齐全的优点，本课题采用以IT公司的TMS320C2812芯片为系统的数字电路控制核心，采用三相半桥逆变器，对控制程序先在MATLAB软件上通过仿真与测试，再对UPS实验样机进行调试及修改。证

7、明本文研究方案的可行性。系统设计原理图如下：四、课题研究进度计划毕业设计期限：自2010年09月13日至2010年05月17日。2010年09月13日至2011年10月15日：明确任务，查找资料，确定系统总体设计方案；2010年10月16日至2010年11月02日：写文献综述，外文翻译；2010年11月03日至2010年11月19日：完成开题报告，准备开题答辩；2010年11月20日至2010年12月21日：完成换能电路设计和仿真；2010年12月22日至2010年01月21日：完成UPS控制系统硬件和