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數(shù)字化控制UPS中電池電壓的檢測方法

作者: 時間:2012-03-05 來源:網絡 收藏
 圖4(a)為MAX189的工作時序,CS為高電平時,輸出引腳Dout為高阻狀態(tài),CS引腳的下跳沿啟動A/D轉換。應用中將DSP的同步通信SPI口設置為主工作方式,SPISTE引腳設置為通用I/O口,將SPISTE引腳的信號線經隔離后與MAX189的CS引腳相連,通過軟件中改變SPISTE的電平狀態(tài)來決定A/D轉換的啟動或停止,從而采樣的具體時間。A/D轉換結束后,Dout從高阻態(tài)跳變?yōu)楦唠娖剑珼out的上升沿表明A/D轉換的結束,在此之后即可讀取A/D轉換的結果。因MAX189是12位的串行數(shù)據(jù)輸出,而TMS320F240的SPI通信口每次至多可以傳輸8個數(shù)據(jù)位,故一次采樣結果須分兩次進行接收。


圖4 A/D和DSP的工作時序

(a)MAX189工作時序  (b)SPI口的工作時

  需要注意的是,TMS320F240的SPI通信口提供了四種工作時序[2],如圖4(b)所示,實驗中應根據(jù)MAX189的工作方式對SPI口的時序進行適當選擇。

2.2 模擬量隔離

  參考圖2(b),該方案是在A/D轉換之前進行隔離,即先將電池電壓分壓隔離后再送入ADC進行轉換。因為被隔離的信號是模擬量,隔離前后的信號必須成線性關系,可以選用精度較高的線性光耦實現(xiàn)。此處采用HCNR200線性光耦。
  HCNR200線性光耦合器是由一個紅外光LED照射分叉配置的一個隔離反饋二極管和一個輸出光二極管組成,如圖5(a)。LED的光通量決定流經兩個二極管的電流的大小。由于HCNR200內部特殊的制造工藝,在一定的輸入電流范圍里,它的電流傳輸比保持不變,輸出光二極管產生的電流信號與反饋光二極管產生的電流信號成線性比例關系。由圖5(b):
       (1)

      (2)

  式(1)、(2)中
分別為隔離反饋二極管和輸出二極管的電流,
為電池電壓經分壓后的值,
為輸出結果,送到TMS320F240的A/D轉換成數(shù)字量以供CPU的處理。
  根據(jù)式(1)、(2),輸出電壓與輸入電壓的關系表達式如下:
   (3)

  式(3)中
為電流傳輸比,HCNR200的K約為0.85—1.25

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