UPS供電系統(tǒng)是電力、通信、銀行等行業(yè)的必備電源，從產(chǎn)生到現(xiàn)在已有幾十年的發(fā)展歷程，在技術(shù)不斷發(fā)展和改進(jìn)的過程中，其保護(hù)功能也在不斷地發(fā)生變化。UPS根據(jù)主機(jī)內(nèi)逆變器的工作狀態(tài)可分為：后備式、在線式及在線互動(dòng)式。他們的作用是對市電進(jìn)行濾波、穩(wěn)壓調(diào)整，以便向負(fù)載提供更為穩(wěn)定的電壓，同時(shí)，通過充電器把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存在蓄電池內(nèi)，一旦電力中斷、電網(wǎng)電壓或電網(wǎng)頻率超出UPS的輸入范圍，可在極短的時(shí)間內(nèi)開啟自身的儲(chǔ)備電源，向負(fù)載供電。

　　電流檢測電路

　　電池充放電電流的大小尤為關(guān)鍵。電路圖如圖1所示，因?yàn)槭羌葯z測充電電流也檢測放電電流，故在小電阻上的電壓又是兩個(gè)方向，在電路檢測中用兩個(gè)通道分別檢測，這樣也便于分別進(jìn)行信號(hào)的調(diào)理，同時(shí)也便于用A/D轉(zhuǎn)換器的一個(gè)輸入通道來測量。

　　合母電壓的監(jiān)測

　　合母電壓監(jiān)測電路如圖2所示。合母電壓流過電阻R16、R17、R54，在電阻R17上取樣，故而電阻R17應(yīng)選用高精度電阻。R16和R54 因?yàn)橐入娮鑂17大得多，又是出現(xiàn)在分母上，故而不必選用高精度電阻。LL的作用是抑制共模干擾。可以通過調(diào)節(jié)電位器Rp的大小來使所要監(jiān)測電壓的大小符合A/D轉(zhuǎn)換器輸入電壓要求。

　　A/D轉(zhuǎn)換

　　A/D轉(zhuǎn)換芯片采用TLV1544。TLVl544的主要特點(diǎn)是：寬范圍的單電源供電，VCC可為2.7～5.5V;芯片內(nèi)部有著較高的轉(zhuǎn)換速率，轉(zhuǎn)換時(shí)間小于10μs;芯片提供4路外部輸入通道，通過編程給芯片不同的狀態(tài)字設(shè)置可以任意選擇4個(gè)輸入通道之一;芯片有4個(gè)端口作為同步串行接口，通過SPI總線的形式與微處理器連接;11位A/D轉(zhuǎn)換，足以滿足系統(tǒng)的要求。如圖3所示。

　　通信電路設(shè)計(jì)

　　整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部通過RS485進(jìn)行通信。具體電路如圖4所示。因?yàn)榭刂菩酒疾捎肁T89C52，作為主監(jiān)控單元CPU只有一個(gè)串口，而其并口也沒有充分利用起來，故通過可編程串行接口芯片8250擴(kuò)展串口，用并口來模擬串口。

　　電子發(fā)燒友技術(shù)編輯點(diǎn)評：本智能電源監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)電池的特點(diǎn)進(jìn)行智能電池充放電管理，在實(shí)際使用中起到了延長電池使用壽命的作用，各模塊的485通信使得系統(tǒng)具有完善的告警處理及事故追憶功能從而可以全面掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。


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本文選自電子發(fā)燒友網(wǎng)10月《智能安防特刊》EE DESIGN欄目，轉(zhuǎn)載請注明出處！
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