采用PIC 33FJ16GS系16位DSC实现不间断电源参考设计

Microchip公司的数字纯正弦波的离线1000W不间断电源（UPS）参考设计采用PIC 33FJ16GS系16位数字信号控制器（DSC），输入交流电压210 – 242V，50 Hz（+/- 3 Hz），输出交流电压220V @ 50 Hz（+/- 1 Hz），额定功率1000VA，效率84％，纯正弦波输出THD小于3％，火线到电池转换时间小于10ms，可用计算机和通信设备的保护电源。本文介绍了UPS参考设计的主要指标，采用dsPIC33FJ16GS504的离线UPS机箱图，电路图，材料清单和PCB元件布局图。

数字纯正弦波不间断电源（UPS）参考设计dsPIC33FJ06GS101 / X02和dsPIC33FJ16GSX02 / X04数据表高性能16位数字信号控制器

图1.正弦波UPS参考设计尺寸图

UPS参考设计输入/输出指标：

输入/输出规格：

输入范围AC：

95 – 135V，60 Hz（+/- 3 Hz）（110V版）

210 – 242V，50 Hz （+/- 3 Hz）（220V版本）

输出电压AC：

110V @ 60 Hz（+/- 1 Hz）（110V版本）

220V @ 50 Hz（+/- 1 Hz）（220V版本）

DC输入：

36V（ 12 VDC X 3）

铅酸电池

额定值：

1000 VA稳态输出功率

1350 VA峰值功率（电涌）

功能：

高频设计

可调充电电流

效率为84％

纯正弦波输出，总谐波失真《3％

主电源至电池传输时间《10毫秒，

支持3：1的波峰因数

最小功率因数（超前/滞后）为0.65

故障指示

USB与PC

LCD前面板

的通信不间断电源或UPS是一种电子设备，可在没有主电源时为连接的电子设备提供替代电源。 。

与辅助电源不同，UPS可以为连接的设备提供即时电源，这可以通过允许敏感电子设备正确关闭并防止广泛的物理损坏来保护它们。但是，UPS只能在有限的时间内（通常为15到20分钟）供电。

尽管UPS的使用几乎可以扩展到无限的应用范围，但是在过去的几年中，UPS作为保护计算机和电信设备的一种方式变得越来越流行，从而防止了严重的硬件损坏和数据丢失。

UPS系统

的类型典型的计算机UPS具有四个基本保护作用：能够应对电涌，电压不足，完全断电以及电流频率变化很大的问题。UPS系统分为三种类型，具体取决于电力存储和中继至与之相连的电子设备的方式：

•离线UPS（也称为备用UPS）

•线互动（或连续UPS）

•在线UPS（通常称为双转换电源）

图2.离线UPS机箱图

图3.采用dsPIC33FJ16GS504的离线UPS方框图

本应用笔记中的参考设计描述了使用开关模式电源（SMPS）dsPIC®数字信号控制器（DSC）的离线不间断电源（UPS）的设计。

离线UPS参考设计包括三个主要的UPS拓扑模块：

•推挽转换器（将DC电池电压升至恒定的高压DC）

•全桥逆变器（将DC电压转换为正弦AC输出）

•反激式开关模式充电器（电流源并以恒定电流为电池充电）

1kW离线UPS的主要指标：

图4.离线UPS参考设计构思

图5.开关模式充电器设定

图6.离线UPS详细布局

图7.离线UPS设计参考电路图（1）

图8.离线UPS参考设计电路图（2）

图9.离线UPS参考设计电路图（2）

图10.离线UPS参考设计电路图（3）

图11.离线UPS参考设计电路图（4）

图12.离线UPS参考设计电路图（5）

图13.离线UPS参考设计电路图（6）

图14.离线UPS参考设计电路图（7）

图15.离线UPS参考设计PCB布局图（离线）离线

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