基于单片机的UPS数字化锁相技术
发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:470
摘要：为了使运行中的不间断电源(ups)保持输入、输出的电压、频率和相位一致性，结合锁相环原理，并利用单片机实现了高精度的数字锁相环。通过捕获中断和周期中断获取的输入、输出相差，经过分段式变pi控制器，计算出载波周期的补偿量，采用分组线性插补再调制技术，改变了每个载波周期值，从而实现了高精度数字锁相功能。在此，给出了硬件实现电路及软件流程图。通过实验验证了该方案的可行性。
关键词：不间断电源；数字；锁相环控制
1 引言
随着信息技术的迅速发展和计算机的日益普及，对电源系统供电质量和可靠性的要求越来越高，不间断电源(ups)的应用也越来越广泛。在运行时，要求ups的输出电压、频率和相位都与市电保持一致，这样才能在市电发生变化时保证ups向负载提供不间断、稳定的电能，且不对负载产生过大的冲击。所以，ups中的逆变器须有锁相环节，以保证ups与市电的同步。同步锁相控制应具备下述功能：
①当电网频率满足精度要求时，使逆变器与电网同步运行；
②当电网频率超出精度要求范围或电网发生故障时，使逆变器与内部高精度的基准频率同步运行。此外，两种状态之间的转换要平稳，以免造成转换过程中逆变器工作频率的剧烈抖动。
锁相可分为模拟锁相和数字锁相。与传统的模拟锁相相比，数字锁相不仅能简化硬件电路的设计，降低成本，还可解决模拟电路中需要调整电路参数，以及器件的老化和温漂等问题，大大提高了电路的可靠性和锁相精度。在此，讨论了逆变器的输出电压数字锁相技术[1,2]。
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摘要：为了使运行中的不间断电源(ups)保持输入、输出的电压、频率和相位一致性，结合锁相环原理，并利用单片机实现了高精度的数字锁相环。通过捕获中断和周期中断获取的输入、输出相差，经过分段式变pi控制器，计算出载波周期的补偿量，采用分组线性插补再调制技术，改变了每个载波周期值，从而实现了高精度数字锁相功能。在此，给出了硬件实现电路及软件流程图。通过实验验证了该方案的可行性。 1 引言 随着信息技术的迅速发展和计算机的日益普及，对电源系统供电质量和可靠性的要求越来越高，不间断电源(ups)的应用也越来越广泛。在运行时，要求ups的输出电压、频率和相位都与市电保持一致，这样才能在市电发生变化时保证ups向负载提供不间断、稳定的电能，且不对负载产生过大的冲击。所以，ups中的逆变器须有锁相环节，以保证ups与市电的同步。同步锁相控制应具备下述功能： ①当电网频率满足精度要求时，使逆变器与电网同步运行； ②当电网频率超出精度要求范围或电网发生故障时，使逆变器与内部高精度的基准频率同步运行。此外，两种状态之间的转换要平稳，以免造成转换过程中逆变器工作频率的剧烈抖动。 锁相可分为模拟锁相和数字锁相。与传统的模拟锁相相比，数字锁相不仅能简化硬件电路的设计，降低成本，还可解决模拟电路中需要调整电路参数，以及器件的老化和温漂等问题，大大提高了电路的可靠性和锁相精度。在此，讨论了逆变器的输出电压数字锁相技术[1,2]。 2
关键词：不间断电源；数字；锁相环控制
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