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单相在线高频BH10S-X /1KVA标机(内置7AH*2/3节)UPS电源
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根据DSP的高频三相大功率电源规划

分类:三相电源

3020.00
2022-06-23 14:21:43
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商品描述

单相MCU控制高频在线式UPS


  跟着国防科学技术的开展和航天事业的需求,飞行器姿势操控以及振荡试验的需求逐步增多。在地上建立模仿仿真渠道,是航天范畴研讨的常规。他能够从经济上下降资金的投入量,从试验研讨上增加重复性和可观测性。本文介绍的根据DSP的三相大功率高精度高频电源是仿真研讨中不行短少的中心设备。快捷、高效、灵敏、安全的三相大功率高频电源已成为研讨要点之一。研发高精度、低失真、高牢靠、低成本的三相大功率高频电源具有重要的含义。l计划规划本电源体系详细功用指标如下:三相正弦信号准确度为1%;波形失线%;输出电压接连可调;电源频率在O~200 Hz时,步进为O.1 Hz;在200~1 000 Hz时,步进为l Hz;三相正弦信号之间相位角1201。。

  三相正弦波信号发生模块是本电源体系的中心模块。整个电源体系的功用指标基本上是由这个模块的功用决议的。传统的沟通信号发生器运用自激振荡和选频网络来发生特定频率的正弦信号。信号的频率与L,C,R等参数有关,当温度改变时会影响频率的安稳度,并且用传统的办法很难确保三相正弦波信号之间120。夹角联系。可见传统的沟通信号发生器是无法到达上面提出的规划要求。

  选用正弦波调制加低通滤波器的办法也能够发生可调的高频三相正弦信号,可是因为低通滤波器的加入会带来相角的偏移,影响到三相正弦波信号相角之间120。的联系,然后达不到体系功用指标要求。

  本文提出的选用DSP2407加高速DA TL/V5639发生三相正弦信号的计划既能够防止传统沟通信号发生器的缺陷,也能够防止因为低通滤波器的引进导致三相正弦波信号间相角联系达不到要求的缺陷,彻底能够到达规划所要求的功用指标。生成的三相正弦信号由均流型功率扩展模块进行线性扩展,并经过对体系输出的三相电压和电流进行检测引进负反馈,然后构成一个闭环电源体系,然后进一步进步电源的安稳性。整个电源体系结构图如图1所示:

  因为每相正弦信号最高频率为1 kHz,且每周由1 000个点组成,故对处理器速度和D/A转化器速度要求较高。美国TI公司推出的新式高功用16定点数字信号处理器TMS320LF2407A[1]专为数字操控而规划,集r)SP的高速信号处理才能及适用于操控的优化外围电路于一体,在数字操控体系中得到了广泛的运用。TMS320LF2407A具有的优秀功用:主频40 MHz,3.3 V低电压CPU;供给对外的16位数据总线和地址总线,能够非常便利地进行外部扩展;看门狗定时器和中止定时器,均为8位增量计数器,前者用于监督体系软件和硬件作业,在cPU犯错时发生复位信号,后者用来发生周期性的中止请求。

  本体系选用TI的TLV5639[2]作为高速D/A转化器。TI,V5639是12位并行接口电压输出型数模转化器,具有1或3.5s快慢2个转化速度,且能与TMS320DSSP杰出兼容。但因其输出电压是单极性,不满足后续功率扩展模块要求,故需求增加从单极性到双极性的改换电路。运放输出电压的核算进程如下:【)A3一()UTl=2REFI*D/0X1000。故I)A3一OUTl的取值规模为O~2REF1。而S1N3_1DA3一UTl一REFl,故SIN3-1的取值规模为一REFl~REF1。从上面的核算进程能够看出,此改换电路确实将单极性电压改换为双极性电压。其间REFll是D/A转化器内部输出的参阅信号,D是D/A转化器要转化的数据。电路原理图如图3所示。

  功率扩展模块选用无输出电容的功率扩展电路(OCL电路)[3]。为了战胜输出电压波形的交越失真,选用战胜交越失真的电路设置适宜的静态作业点,使对管静态时均处于临界导通或微导通的状况。若负载需求较大的作业电流,能够经过增加对管的办法扩展扩展模块输出的电流值。此刻需求留意增加对管后,有必要调理战胜交越失真的电路,使每个管子静态时都处于临界导通状况。因为管子特性不行能彻底对称加上其他要素影响,输出波形很简略发生非线性失真,故在模块中引进沟通负反馈改进输出正弦波形。本模块运用对管TIP35C和TIP36C作为功率晶体管。

  因本电源体系输出的电压和电流信号均是高频信号,选用A/D转化器无法检测电压和电流信号。真有效值转化芯片为规划供给了一种解决问题的办法,他能够直接得到电压和电流的真有效值(详细作业原理能够参阅芯片手册)。再经过DSP内部集成的A/D转化器,DSP能够直接得到电压和电流的实时值。若某种要素构成电压和电流违背正常值,DSP能够经过内部算法进行调理来按捺电压和电流动摇。Analog Devices公司的线]合适运用在本体系的三相电压和电流检测模块中。详细电路图见图4所示,其间模仿挑选开关4051输出为AD736输入,对电压和电流的6路信号起到分时挑选效果。

  键盘和液晶屏接口模块尽管非常简略,但他是整个电源体系中不行短少的一部分,好的键盘和液晶屏模块解决计划能够便利用户运用本体系。前面介绍的模块现已运用DSP发生三相正弦波并对电压和电流进行检测,因而DSP内部资源耗费很大,已不行能再用来操控人机对话,对键盘和液晶屏模块进行办理。故本体系中选用89C52单片机作为辅佐微处理器,对键盘和液晶屏模块进行办理。

  本电源体系软件部分选用模块化规划办法。将体系软件依照功用的不同分红多个功用模块,然后别离进行对其进行独立规划、编程、测验,最终将各个功用模块在主模块的调度之下构成一个完好的软件体系。本体系一切代码均选用C言语编写,89C52代码选用KEIL软件开发,DSP代码选用TI的CCS集成开发环境开发。

  在各个功用模块中,最重要的模块是DSP发生三相正弦波的模块。为了便于论述发波的机理,这儿只介绍频率为1 kHz,每周1 000点的三相正弦波发生进程。其他频率和每周其他点数正弦波发波进程是彻底相同的。

  现详细论述DSP发波进程:将A相第一个点放人RAM第一个方位,将B相与A相第一个点差120。的点放RAM第二个方位,将C相的与B相第一个点差120~的点放在RAM第三个方位,以此循环将1 000个点悉数放在RAM中。DSP每中止一次将RAM中数据送到不同D/A转化器中去,以此循环,3个D/A便能够一起发生相位角差120。的三相正弦波。为了便于在软件流程图中描绘详细的I)SF发波进程,流程图中只显现单相正弦波发生进程。软件流程图如图5所示。

  本电源体系选用DSP2407与高速D/A转化器发生三相正弦波,计划简略,所生成的三相正弦波到达规划要求。选用89C52作为辅佐处理器,经过液晶屏实时显现波形的幅值和频率,在键盘规划上充分考虑用户操作上的便利,具有杰出的人机对话功用。经过对三相电源的电压和电流信号进行检测,引进负反馈,战胜负载改变及其他搅扰要素对电源构成影响,大幅进步电源体系的安稳性。可见本体系具有计划新颖、结构简略、操作便利、功用牢靠,在惯性制导、船用陀螺、卫星安全、多轴振荡台模仿等范畴有着宽广的运用远景。

产品特性指标
产品型号 BH10S/BH10L BH20S/BH20L BH30S/BH30L BH60S/BH60L BH100S/BH100L
产品容量 1KVA/0.8KW 2KVA/1.6KW 3KVA/2.4KW 6KVA/4.8KW 10KVA/8KW
整机特性参数
整机体制 双转换高频在线式
整机结构
采用塔式和机架式结构设计
整机满载效率AC-AC >90%
噪音(距离前面2米) <50dB
工作温度 0~40℃
储存温度
-15~60℃(不含电池)
湿度
<95%无冷凝
安全标准
GB/T14715
电磁兼容标准 EN50091-1/2
保护功能
过载、短路、过温、市电过高/过低、电池过高/过低
直流启动功能
具备
配接发电机功能
具备
手动旁路
选件
显示 LCD:市电下UPS运行状态、逆变状态、旁路状态、电池状态、电池量、负载量、故障信息等
声光报警
自动
静音
自动
输入特性参数
输入电压范围
100%负载:180~300Vac,50%负载:110~300Vac
175~280Vac
输入频率范围 50/60Hz(自适应)
输入功率因PF
0.99
总谐波失真(THDI) <5%
输出特性参数
输出电压 220Vac
输出功率因数 0.8
输出电压稳定度
220Vac±1%(静态负载);220Vac±2%(50-0%负载跃变);220Vac±5%(100-0%负载跃变)
输出频率(市电)
46Hz≤输入频率≤54Hz时,输出和输入保持一致;输入频率小于46Hz或大于54Hz时输出频率锁定在50Hz
输出频率(电池) 50Hz±0.2%
输出波形
纯正弦波
失真度
<1%(线性满负载),<3%(非线性负载)
过载
>125%过载运行时间大于30秒;
>150%过载运行立即转旁路关机
>120%过载运行时间30秒;
>150%过载运行立即转旁路关机
峰值因数 3:1
逆变效率 >90%
短路
电路自动保护,输出为零
输出异常
逆变器输出自动闭锁保护
噪声抑制
EMI/RFI滤波器
电池过低
关机保护
动态响应
满载3%,稳定时间为20毫秒
自动重新启动
具备
软件设定开/关机
具备
旁路特性参数
静态旁路转换时间 0ms
静态旁路输入范围 80Vac±5%~285Vac±5%
旁路逆变转换时间 2ms
电池特性参数
电池类型
密封铅酸免维护电池
标配电池额定电压、节数 12V/7Ah×2/3节
12V/7Ah×4/6节 12V/7Ah×6/8节 12V/7Ah×16节 12V/7Ah×16节
标配电池额定备用时间 5-15min 5-15min 5-15min 5-15min 5-15min
长延时电池额定电压 36Vdc 72Vdc 96Vdc 192Vdc 192Vdc
标配充电电流
1A 1A 1A 1A 1A
长延时充电电流
4A 4A 4A 4A 4A
接口特性参数
通讯接口 RS232标配;/SNMP/RS485/干接点(选件)
监控软件 具有各种操作系统下的监控管理,市电及电池状态、市电故障、电池电压低、遥控关机、控制菜单
物理参数
标机尺寸mm(深×宽×高)
405×145×220
465×190×345 465×190×345 500×240×620 500×240×620
净重量Kg
10.5/12 22.5/25 27.5/29.5 60 57
长机尺寸mm(深×宽×高)
405×145×220 465×190×345 465×190×345 500×240×460 500×240×460
净重量Kg 6.5 12 12.5 18 20
注:参数若有改动,恕不另行通知。
☆:标记颜色字体为此型号参数。