AT89C51单片机UPS不间断电源研究

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摘要：随着计算机网络技术、通讯技术等的普遍应用，人们愈来愈依靠互联网，继而用电设备对供电的要求越来越高，UPS的高频化、模块化、数字化、绿色化已成为必然的发展趋势。信息技术的发展推动着逆变电源向数字化方向发展，而在众多的UPS电源中，在线式UPS的性能最好，因此应用最为广泛。本设计基于AT89C51单片机对三相在线式UPS电源智能化进行设计，主要包括UPS电源设计、硬件电路设计和控制系统的软件设计。此设计方案解决了SA4828实现驱动信号的产生，市电检测，供电切换，过电压、过电流检测，LCD显示，蜂鸣器的相关问题。68631

毕业论文关键词：不间断电源，整流器，逆变器，蓄电池

Abstract:With the wide application of the computer technology, the network technology, communication technology, people are becoming more and more dependent on the Internet. electrical equipments have the higher requirement for the power supply, so higher frequency,modularization ,digitalization ,and greenness of UPS has become the inevitable trend of development.The development of information technology has promoted the inverter turn to digital direction. While the on-line UPS has the best performance and been most widely used among those UPS. In this paper, an on-line UPS power supply based on AT89C51 is designed which studied the realization of intelligent UPS power supply, UPS power network and the related technologies of intelligent. This paper includes the UPS power design,the hardware circuit design and the software design of control system.This paper solves the related problems of the detection of utility, over-voltage and over current, LCD display and sounders.

Keywords: UPS, Rectifier, inverter,the battery

1 绪论 5

1.1 UPS定义 5

1.2 UPS特点 6

1.3 本课题主要研究内容 6

2 UPS电源设计方案 7

2.1 系统结构设计 7

2.2 UPS电源主电路设计 8

2.3 UPS电源中的功能模块设计 13

3 UPS电源硬件电路设计 15

3.1 单片机的选择 15

3.2 市电检测电路设计 17

3.3 PWM逆变及驱动电路设计 20

3.4 充电电路及蓄电池电压检测保护电路 20

3.5 负载过流检测电路设计 23

3.6 面板控制及报警电路设计 24

4 控制系统的软件设计 25

4.1 软件系统主程序设计 25

4.2 市电检测和供电切换程序设计 28

4.3 逆变控制程序设计 28

4.4 蓄电池控制程序设计 31

4.5 中断和键盘子程序设计 32

结论 36

参考文献 37

致谢 38

1 绪论

随着现代工业的发展，供电网络的负载越来越复杂，特别是大型用电设备的启动和停止，大型可控电力电子设备的应用以及网络内部噪声会使交流正弦波发生畸变。另外，自然界的雷电，电网的接地不良等因素均影响到电网的供电质量。这些都会造成严重的经济损失。UPS就是为了解决供电系统存在的问题应运而生的，至今已经历了几十年的发展历程。随着计算机应用的需要，UPS在稳定的同时，逐渐向两边发展。从输出功率来看，大到几十KVA甚至更高，小至10W。由于大功率UPS电源的应用越来越广，需求越来越大，而且技术难度大，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。本课题先来研究小功率电源。逆变器是UPS的核心，必须具有输出高质量电压波形的能力。逆变电源的输出波形控制技术是建立在工业电子技术、现代控制技术、现代电力电子技术、半导体变流技术、脉宽调制(PWM)技术等学科基础上的一门实用技术。