当前,低功耗、高性能的数字信号处理器(DSP)为双变换式UPS的设计提供了优良的解决方案。以德州仪器公司的TMS320C24X(DSP)为例,它集成了许多UPS供电系统所需的功能,包括:模数转换器(ADC)、PWM输出、定时器、保护电路、串口通信等,为UPS实现全数字控制提供了条件。该型号DSP的许多功能指令都是单周期指令,包括加法运算、乘法运算等。DSP为UPS的双重控制提供高速运算条件,保证了UPS供电系统的动态响应和采样速率。因此在UPS设计中,利用其运算速度快的优点,很容易实现双重闭环控制。

　　(1)数字信号控制的UPS具备的优点

　　①数字信号控制使得UPS设计灵活,降低了噪声干扰,减少了电压、电流控制器的传感器数量;

　　②UPS的元器件数量大大减少,体积和可靠性提高了,同时缩短了工程设计周期;

　　③数字信号控制能够使UPS实现更优化的控制算法;

　　④数字信号控制比较方便地通过I/O口与外部设备进行通信,例如:LCD显示、远程通信接口等;

　　⑤可编程数字信号控制很容易对UPS供电系统进行及时的升级,提高系统的可靠性。

　　(2)TMS320C240的功能特点

　　①TMS320C240(以下简称C240)CPU的指令周期为50ns;

　　②具有544字节的数据存储器、16K的ROM或EEPROM存储器、64K的程序存储器;

　　③具有两个8通道的10位模数转换器,每一路的转换时间为8μs;

　　④具有PLL、看门狗定时器、SCI、SPI和28个I/O引脚;

　　⑤具有12个比较器/PWM输出;

　　⑥具有功率驱动脉冲(PWM)封锁输入(PDPINT)功能,保证了功率变换电路的安全工作;

　　⑦6个可屏蔽内核中断,其中的3个能够接收该DSP的23个不同中断源的事件管理中断。

　　1 系统概述

　　UPS供电系统由三个变换器组成,如图1所示,有功率因数校正变换器、逆变器、直流电压升/降变换器。