论文部分内容阅读
不间断电源（Uninterruptible Power Supply，UPS）是用来为负载提供稳定、不间断、高质量的电能的一种电力电子设备。根据主电路拓扑结构的不同， UPS可分为后备式，在线互动式和在线式，其中，在线式UPS的性能最好，应用也最广泛。目前，采用模拟控制技术的UPS产品仍是主流，但是模拟控制电路中存在着大量的分立元件，这样的控制电路有一些固有的弊端，例如模拟器件一致性差，应用中还有老化、温漂等问题，产品的每次更新换代，都必须重新设计和制造控制电路等问题。采用数字化控制技术则可以有效地解决这些问题。随着高性能控制芯片的发展和成本的不断降低， UPS的数字化控制成为了必然的发展趋势。本文选用DSP TMS320F2808作为控制芯片，对在线式单相UPS的数字化实现进行了研究。1、首先对UPS的现状和发展趋势做了的介绍，在比较了几种UPS优缺点后，结合课题实际情况，选择了在线式UPS作为本文的研究对象，在上述工作的基础上，完成了基于DSP的UPS的总体结构的设计，确定了本课题的工作内容；2、分析了功率因数校正的基本原理，选择了Boost升压电路作为功率因数校正主电路，设计了输出LC滤波器，完成了以UC3854为控制芯片的控制电路的设计，搭建了描述UC3854控制过程的MATLAB/Simulink仿真模型进行了仿真分析；3、选择了单相全桥电路作为逆变器的主电路，对逆变器进行了数学建模，设计了逆变器输出LC滤波器的参数，并对逆变器采用双极性SPWM控制的工作状况进行了仿真分析；4、研究了逆变器的控制策略，采用了比例控制与重复控制相结合的复合控制策略，设计了控制器的参数，并在MATLAB/Simulink环境下对控制策略的控制效果进行了仿真验证；5、完成了包括DSP供电电路、直流电压采样电路、交流电压检测电路和相位检测电路在内的硬件电路的设计和包括软启动控制、SPWM波形控制、A/D采样控制等控制流程的软件设计。