電源：數(shù)字化控制UPS中電池電壓的檢測(cè)方法

3. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析

3.1采用數(shù)字量隔離時(shí)

表1為采用TMS320F240的同步通信接口SPI進(jìn)行電池電壓采樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，表中AIN為電池電壓分壓后的模擬值，Do為理論計(jì)算值，Ds為實(shí)際采樣值。表中Do由下列公式算得：

(4)

其中

為基準(zhǔn)電壓，本實(shí)驗(yàn)中為5V;12為ADC的位數(shù)。

采樣結(jié)果的精度與實(shí)驗(yàn)中ADC的轉(zhuǎn)換精度以及ADC所用的基準(zhǔn)的精度有關(guān)，在使用中應(yīng)盡量運(yùn)用精度較高的基準(zhǔn)。

3.2采用模擬量隔離時(shí)

根據(jù)圖5(b)所示的檢測(cè)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，輸入電壓與輸出電壓呈現(xiàn)很好的比例關(guān)系。由式(3)可知，輸出與輸入的比值大小與電阻

及傳輸比K有關(guān)，但對(duì)于不同的芯片，傳輸比K值有所不同，實(shí)驗(yàn)中將電阻

以一個(gè)略小于

的電阻

和一個(gè)可調(diào)電阻

串聯(lián)組成，使用前預(yù)先調(diào)節(jié)

使其滿足以下關(guān)系：

(6)

則式(3)可轉(zhuǎn)化為：

(7)

表2為采用該校正方法后的檢測(cè)結(jié)果，其中

,

為滿刻度為

的電位器。AIN為電池電壓分壓后的值，Vout為光耦隔離后的實(shí)驗(yàn)值，Do為DSP采樣的理論計(jì)算值，Ds為實(shí)際采樣值。

表1　數(shù)字量隔離的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表2　模擬量隔離的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4.結(jié)論

比較采用數(shù)字量和模擬量隔離的兩種蓄電池采樣方法，數(shù)字隔離方式略優(yōu)。MAX189的外圍器件很少，具有硬件實(shí)現(xiàn)較簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但要占據(jù)DSP的SPI通信接口，因此在同步通信接口空閑的情況下是一個(gè)很好的選擇。

運(yùn)用線性光耦檢測(cè)電池電壓的方法不需要占用DSP的通信接口，無(wú)須外加模數(shù)轉(zhuǎn)換器(可運(yùn)用DSP內(nèi)含的10位ADC)，但線性光耦的增益需要電位器調(diào)節(jié)，且必須使用兩片運(yùn)放以及一些外圍器件，硬件電路稍復(fù)雜些。

參考文獻(xiàn)

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[3] Liviu Mihalache, DSP control Method of Single Phase Inverters for UPS Applications, IEEE APEC, 2002,13.5(CD-ROM)