智能UPS电源的研究与设计
摘要:在线式UPS具有稳压、稳频、滤波、抗干扰等功能，广泛地应用于国民生产的各个部门，对计算机系统尤为重要。本设计为一种基于8031 CPU 控制的在线式不间断电源（UPS）。这里着重介绍了该UPS的工作原理及硬件与软件设计。通过运用先进的电力电子技术和计算机控制技术，实现了该UPS的全数字、智能化控制。首先介绍了UPS电源的定义。UPS电源是随着信息技术的不断发展和计算机技术应用日益普及，高新技术产品对供电的质量要求越来越高。而普通交流电网供电时，所提供的电能不能满足负载的严格要求,许多意外事故如浪涌、尖端干扰、噪音都可能发生。UPS在市电供电异常时，能向负载提供优质的电能。本论文系统的介绍了UPS电源的分类发展和现况，对将来的发展趋势进行了预测。
关键词：不间断电源，在线式，8031单片机。
目 录
摘 要 …………………………………………………………………………………………I
第1 章 绪 论 …………………………………………………………………………………1
1．1 概绪 …………………………………………………………………………………1
1．2 UPS的发展 …………………………………………………………………………1
1．3 UPS的分类和基本要求 ……………………………………………………………2
1．4 本课题的主要任务和基本参数 ……………………………………………………2
1．4．1主要任务 ………………………………………………………………………3
1．4．2课题名称及主要数据参数和要求 ……………………………………………3
第2章 总体方案的设计及其设计的指导思想 ………………………………………………4
2．1 主体硬件电路的设计 …………………………………………………………………4
2．2 各个单元电路的设计 …………………………………………………………………4
2．2．1 功率因数校正电路的设计……………………………………………………4
2．2．2 整流滤波电路的设计 ………………………………………………………7
2．2．3 UPS蓄电池的选择与使用 ……………………………………………… 11
2．2．4 充电电路的设计 ……………………………………………………………13
2．2．5 静止逆变电路的设计 ………………………………………………………20
2．2．6 静态开关的设计 ……………………………………………………………23
2．2．7 保护与告警电路的设计 ……………………………………………………28
2．2．8 辅助电源的设计 ……………………………………………………………35
第3章 8031单片机系统的设计 ………………………………………………………………39
3．1 硬件部分的设计 ……………………………………………………………………39
3．1．1 CPU的选择 …………………………………………………………………39
3．1．2 CPU与A/D接口电路的设计 ………………………………………………39
3．1．3 CPU与D/A接口电路的设计 ………………………………………………39
3．1．4 显示电路的设计 …………………………………………………………40
3．1．5 工作电源的设计 …………………………………………………………40
3．2 系统软件的设计 …………………………………………………………………40
3．3 系统整体功能的确定 ……………………………………………………………41
3．4 系统各模块的设计 ………………………………………………………………42
3．4．1 主程序的设计 …………………………………………………………42
3．4．2 T0和T1的中断子程序的设计 ………………………………………43
3．4．3 显示处理模块 …………………………………………………………44
3．4．4 电流的标度转换子程序 ………………………………………………45
3．4．5 状态判断模块 …………………………………………………………46
3．4．6 监控模块 ………………………………………………………………46
3．4．7 越限报警子程序的设计 ………………………………………………46
第4章 源程序的调试 ………………………………………………………………………47
第5章 系统操作说明及系统地址资源分配表 ……………………………………………48
5．1 系统操作说明书 …………………………………………………………………48
5．2 系统子程序（或部分程序段）注释表 …………………………………………49
5．3 片内RAM资源分配表 ……………………………………………………………50
5．3．1 存储单元分配表 …………………………………………………………50
5．3．2 提示符及其偏移量 ………………………………………………………51
5．3．3 工作寄存器的分配 ………………………………………………………52
5．3．4 芯片地址表 ………………………………………………………………52
5．4 代码表 ………………………………… …………………………………………52
第6章 总 结 ……………………………………………………………………………… 54
致 谢 …………………………………………………………………………………………55
参考文献 …………………………………………… ………………………………………56
附录一 系统主程序清单
附录二 功率因数电路图
附录三 充电电路图
附录四 静态转换开关电路图
附录五 保护电路图
附录六 微处理器电路图
