數字化控制UPS中電池電壓的檢測方法
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隨著用電設備對電源系統可靠性要求的進一步提高，能夠獲得持續、穩定的純凈電源的UPS得到了越來越廣泛的使用。在線式UPS工作原理圖如圖1(a)所示，當市電供電正常時，市電一方面經充電器給蓄電池充電，另一方面經整流器變成直流后送至變壓器，經逆變器變換成高質量的交流電供給負載；當無市電或市電供電異常時，由蓄電池通過逆變器向負載提供電能，保證負載供電不間斷，此時UPS電源將完全依靠儲存在蓄電池中的能量來維持其逆變器的正常工作。因此，正確、及時地檢測出蓄電池的電壓狀態就成了UPS系統可靠運行的一個必不可少的組成部分[1,2]。
數字化控制技術在UPS中的應用日益廣泛[3]。在DSP控制的UPS中，為了提高系統可靠性，控制電路和包括蓄電池在內的主功率電路必須是隔離的，如圖1(b)所示，因此DSP必須對電池電壓進行隔離采樣[1]。隔離可以在數字量或模擬量端口實現,結構框圖分別如圖2(a)和圖2(b)所示。
2.電池電壓的檢測方法
2.1 數字量隔離
參考圖2(a)，先將電池電壓經摸數轉換器（ADC）轉換成數字量，經隔離后再送入DSP。這種方案中，被隔離的是只具有高低電平的數字信號，一般的高速光電耦合器即可滿足要求。但是由于ADC與DSP相連的每根信號線都需加以隔離，并行ADC雖然可以獲得較快的傳輸速度，但并行輸出的特點決定了其隔離電路的復雜性，從系統的簡單性考慮，宜選用串行ADC來實現。
該方案的電路實現原理框圖如圖3所示，檢測回路主要由串行模數轉換器ADC, 高速光耦和TMS320F240的同步通信接口SPI口組成，通過A/D轉換，模擬輸入量電池電壓被轉化為數字信號以適應DSP的同步通信接口SPI的傳輸要求。電池電壓的采樣是用MAXIM公司生產的串行A/D轉換器MAX189實現的，MAX189是+5V、低功耗的12位串行ADC，電池電壓E經分壓后送入MA189的模擬電壓輸入引腳AIN，在SPI口的同步時鐘控制下被轉化成串行數據輸出，DSP通過讀取SPISOMI寄存器即得到采樣電壓的值。
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