单片机控制的工业UPS电源抗干扰技术（1）
时间：2024-10-22 阅读：4
单片机控制系统通常存在许多干扰，影响工业UPS电源系统的正常运行，因此无法避免干扰。 本文分析了单片机控制的UPS的干扰类型，分别从硬件和软件的角度提供了多种有效的干扰对策。 这有助于提高系统的抗干扰能力和稳定性。
0引言
随着计算机APP的普及和信息网络化的发展，对高质量电源的需求越来越高，不间断电源(UPS )是为满足这种情况而发展起来的电力电子设备。 UPS可以在保证不间断电源的同时提供稳定、稳定频率、波形失真少的高质量正弦波电源，目前广泛应用于计算机网络系统、邮政通信、银行证券、电力系统、工业控制、医疗等领域。 微机控制的不间断电源具有简化硬件电路、降低成本两大优点软件设计灵活，功能易于扩展，可以简单地对软件进行修改以完成不同的控制思想。
微机控制技术应用于不间断电源装置，主要体现在单片机系统中，单片机产生PWM脉冲信号放大后驱动逆变器的开关。 另一方面，如果单片机抗干扰能力不够强，抗干扰不恰当，不仅不能体现上述优点，还可能降低系统的可靠性，甚至无法工作。
本文结合UPS的工作原理，从干扰的类型和采取相应的措施来说明抗干扰技术在UPS中的应用。
1结构框图和工作原理
1.1结构框图
根据工作方法的不同，UPS分为预备式和在线式两种。
如图1、图2所示，UPS的基本结构图由充电电路、电池、升压电路、逆变电路、切换开关、自动电压调整等部分构成。
基于单片机控制的UPS抗干扰技术
1.2基本工作原理
备用式UPS )在规定的电压范围内正常提供商用电源时，输入电压在自动电压调整的一环中经过少许滤波，消除噪声后直接输出提供给负载。 另一方面，商用电源异常，超出规定范围时，UPS启动变频器，将备份的电池电压转换为与普通商用电源相同的电压值，输出到负载。 其基本拓扑如图1所示。 这样的UPS的优点是可靠性高，结构相对简单，效率高，价格也便宜。 但是，由于经过变频器后基本上都是方波或方波一样的波形，供电质量稍差，另外，由于商用电源异常时需要启动变频器从电池供电，因此有一定的切换时间。
在线型工业UPS电源 :也称为双变换型UPS，从商用输入到UPS输出经过AC/DC和DC/AC两次变换，其基本拓扑结构如图2所示。 市电正常时，UPS的输入电压经过整流、滤波等电路变为直流电压，然后经过逆变器将直流电压变为负载所需的交流电压。 商用电源发生异常时，输入自动切换为电池，由电池供电，通过变频器向负载输出交流电压。 这样的UPS显然比备用式UPS在电路上非常复杂，由于采用了二次转换，对负载的供电质量得到了大幅改善。 但是，其变频器一直处于运行状态，对变频器的可靠性和寿命提出了很高的要求，结果在线型UPS比备用型UPS要贵很多。
0引言
随着计算机APP的普及和信息网络化的发展，对高质量电源的需求越来越高，不间断电源(UPS )是为满足这种情况而发展起来的电力电子设备。 UPS可以在保证不间断电源的同时提供稳定、稳定频率、波形失真少的高质量正弦波电源，目前广泛应用于计算机网络系统、邮政通信、银行证券、电力系统、工业控制、医疗等领域。 微机控制的不间断电源具有简化硬件电路、降低成本两大优点软件设计灵活，功能易于扩展，可以简单地对软件进行修改以完成不同的控制思想。
微机控制技术应用于不间断电源装置，主要体现在单片机系统中，单片机产生PWM脉冲信号放大后驱动逆变器的开关。 另一方面，如果单片机抗干扰能力不够强，抗干扰不恰当，不仅不能体现上述优点，还可能降低系统的可靠性，甚至无法工作。
本文结合UPS的工作原理，从干扰的类型和采取相应的措施来说明抗干扰技术在UPS中的应用。
1结构框图和工作原理
1.1结构框图
根据工作方法的不同，UPS分为预备式和在线式两种。
如图1、图2所示，UPS的基本结构图由充电电路、电池、升压电路、逆变电路、切换开关、自动电压调整等部分构成。
基于单片机控制的UPS抗干扰技术
1.2基本工作原理
备用式UPS )在规定的电压范围内正常提供商用电源时，输入电压在自动电压调整的一环中经过少许滤波，消除噪声后直接输出提供给负载。 另一方面，商用电源异常，超出规定范围时，UPS启动变频器，将备份的电池电压转换为与普通商用电源相同的电压值，输出到负载。 其基本拓扑如图1所示。 这样的UPS的优点是可靠性高，结构相对简单，效率高，价格也便宜。 但是，由于经过变频器后基本上都是方波或方波一样的波形，供电质量稍差，另外，由于商用电源异常时需要启动变频器从电池供电，因此有一定的切换时间。
在线型工业UPS电源 :也称为双变换型UPS，从商用输入到UPS输出经过AC/DC和DC/AC两次变换，其基本拓扑结构如图2所示。 市电正常时，UPS的输入电压经过整流、滤波等电路变为直流电压，然后经过逆变器将直流电压变为负载所需的交流电压。 商用电源发生异常时，输入自动切换为电池，由电池供电，通过变频器向负载输出交流电压。 这样的UPS显然比备用式UPS在电路上非常复杂，由于采用了二次转换，对负载的供电质量得到了大幅改善。 但是，其变频器一直处于运行状态，对变频器的可靠性和寿命提出了很高的要求，结果在线型UPS比备用型UPS要贵很多。