UPS (Uninterrupted Power Supply)是一种电力设备,当电网供电出现紧急故障时,UPS逆变电源可以利用蓄电池为负载提供应急供电。同时UPS也具有改善电网电力质量的作用。我国UPS市场需求巨大,每年UPS的市场销售量大约在60亿元人民币。除了电信、金融等行业对UPS的需求居高不下之外,制造业、交通业、能源业对于UPS的需求量呈现上升趋势。本文介绍了UPS逆变电源的组成,分析了各部分的作用及其工作原理,研究了实现UPS逆变控制的关键技术。在此基础上,设计了基于DSP的UPS逆变控制系统,提出了一套融合软硬件的适用于UPS逆变电源的数字化精准控制方案。UPS逆变电源的控制系统的硬件电路设计采用TI公司的32位TMS320F2808作为逆变控制信号和驱动控制信号产生的主芯片,结合Altera公司的EPM240T100C高性能低功耗CPLD做接口扩展和相位变换。本文在Altium Designer软件环境下绘制电路原理图和PCB电路板。在电路板设计中加入了各种抗干扰措施,提升了系统的稳定性。软件设计分别对DSP和CPLD进行编程。DSP输出SPWM波和可控硅整流信号,同时采集系统输入输出环节中的模拟量以监控系统运行状态。CPLD对DSP的输出信号进行相位变换。控制系统的软件最终实现了系统软启动、驱动控制波形输出、模拟信号采集和系统保护。在完成UPS逆变电源控制系统的软硬件设计的基础上,本文将控制系统和UPS整机进行联合调试,记录了开环和闭环状态下的波形。调试结果表明,在本文设计的UPS逆变电源控制系统的协调下,可以使得UPS整机正常工作,IGBT驱动信号和可控硅控制信号正常,输出信号可以精确地跟踪市电频率,并且保持相位一致,同时输出电压抑制了输入电压中的高次谐波,改善了电网的质量。本文设计的UPS逆变电源控制系统具有普遍性,电路板既可以用于三相输入三相输出的UPS,也可以用于三相输入单相输出的UPS,只需在软件上稍作改动即可。控制系统本身不受UPS功率的限制,对于大功率和小功率UPS都可适用。