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摘 要重点介绍了基于单片机PIC16F722后备式UPS逆变电路的设计,包括单片机的性能简介,后备式UPS的原理及实现,以及硬件与软件方面的设计,并给出系统的仿真结果,以验证功能实现的可能性.

关 键 词单片机,后备式UPS,逆变,SPWM

中图分类号：TN86文献标识码：A文章编号：1671-7597（2014）21-0008-02

UPS（UninterruptiblePowerSystem/UninterruptiblePowerSupply）,即不间断电源,是向用户的关键设备（如：互联网数据中心、民航和铁路售票系统、大规模集成电路的流水生产线等）提供高质量的无时间中断的交流电源的重要设备.因而不断提高UPS电源的性价比已成为人们一直在探索和研究的课题.现在许多单片机都具有产生SPWM波的功能,由于单片机外围电路相对简单可靠,加上其对参数和数据处理、显示和监控的性能,更有利于系统的控制.本文就是介绍了采用PIC16F722单片机产生SPWM波来控制UPS电源中的逆变系统.

1PIC16F722单片机介绍

PIC16F722单片机是Microchip公司的单片机系列产品之一,它是一种8位的CMOS闪存单片机和高性能的RISCCPU.工作电压在1.8V-5.5V之间,具有高精度的内部振荡器,可选16MHz或500kHz的工作频率.在其外部提供了28个引脚,具有11个8位A/D通道,2个捕捉/比较/PWM模块和3个定时器,12个中断源.存储容量FLASH为2048字节,SRAM为128字节.内部采用哈佛总线的简单指令结构,将程序和数据存储在不同的存储空间中.这样减轻程序运行时的访存瓶颈,能基本上解决取指和取数的冲突问题.

2后备式UPS原理及实现

后备式UPS主要由滤波器、充电器、逆变器、变压器及其转换开关等组成.其能完成对调控功能主要包括：

1）当市电供电正常时（市电处于175～264V）,将原来电压变化起伏很大的市电电源经过由低通滤波器对来自市电电网的高频干扰进行适当的衰减抑制后分两路去控制后级的正常

运行[1]：

①经充电器对位于UPS机内的蓄电池组充电,以备一旦市电供电中断时,有能量支持UPS的正常运行.

②经位于交流旁路供电通道上的“变压器抽头调压式稳压电源”对电压变化起伏较大的市电电源进行稳压处理.此时,逆变器在逻辑控制电路的调控下,一直处于停机待命状态.

2）当市电供电不正常时（市电低于175V或高于264V）,由机内的逆变器电源向负载提供50Hz的正弦波稳压电源.在UPS逻辑控制电路的调控下,UPS中的各关键部件将按下述方式

运行：

①充电器停止工作.

②逆变器在由蓄电池组所提供的直流能源的支持下,向外提供50Hz有效值为220V的正弦波或方波稳压电源.

③转换开关在切断交流旁路供电通道同负载之间的连接同时,将负载同逆变器电源的输出端连接起来,从而实现由逆变器电源向负载供电的转&