数字化控制

UPS 中电池电压的检测方法

摘要：本文基于

DSP 控制的 UPS 系统的性能要求，研究了两种具有电气隔离性能的蓄

电池电压检测方法：一种方法是串行

A/D 检测电压、其转换结果通过普通光耦由 DSP

的

SPI 口读入；另一种方法是被测电压先由线性光耦隔离、再由 DSP 内部 A/D 转换。给

出了实验结果，并比较分析了它们的优缺点。叙词：不间断电源，控制，数字信号处器，
测量

Abstract：Two isolated measuring methods for voltage of the battery are presented in 

this paper to satisfy the property of a DSP-controlled UPS, The voltage can be converted into 
a digital result by  a  serial  ADC  firstly and the DSP read the data  through SPI  with  general 
opto-couples. Or the voltage can be transferred by a linear opto-couple and then converted by 
an  inner  ADC  in  the  DSP.  The  methods  are  analyzed  and  valued  with  experimental  results 
given.Keyword：Uninterruptible Power Supply, Control, Digital Signal Processor, Measuring

1. 引言

　　随着用电设备对电源系统可靠性要求的进一步提高，能够获得持续、稳定的纯净
电源的

UPS 得到了越来越广泛的使用。在线式 UPS 工作原理图如图 1(a)所示，当市

电供电正常时，市电一方面经充电器给蓄电池充电，另一方面经整流器变成直流后
送至变压器，经逆变器变换成高质量的交流电供给负载；当无市电或市电供电异常
时，由蓄电池通过逆变器向负载提供电能，保证负载供电不间断，此时

UPS 电源将

完全依靠储存在蓄电池中的能量来维持其逆变器的正常工作。因此，正确、及时地检
测出蓄电池的电压状态就成了

UPS 系统可靠运行的一个必不可少的组成部分[1,2]。

　　数字化控制技术在

UPS 中的应用日益广泛[3]。在 DSP 控制的 UPS 中，为了提高

系统可靠性，控制电路和包括蓄电池在内的主功率电路必须是隔离的，如图

1(b)所

示，因此

DSP 必须对电池电压进行隔离采样[1]。隔离可以在数字量或模拟量端口实

现

,结构框图分别如图 2(a)和图 2(b)所示。