采用PIC单片机如何设计UPS电源的？

在通讯、电力领域，要求的直流电源系统输出的电流电压各不相同。对于大容量电源系统，往往采用多个同一电压等级的小容量电源模块并联的方法来实现，但如果并联的电源模块太多，就不利于均流和可靠性，因此用户迫切要求大容量电源模块的出现，基于这种背景作者开发了大容量开关电源。 目前的大容量开关电源一般是由主电路、控制电路组成，而智能化开关电源，往往还有微机构成的数控系统--在实现智能化功能的同时，还对开关电源的一些关键参数及各种故障信号进行检测传送给上位机，同时上位机的一些控制量也可通过微机系统对开关电源的输出电压、电流进行控制，采用PIC单片机作为开关电源智能化的核心引导控制电路和主电路进行工作。

UPS电源又称不间断电源，或后备电源，即电网供电突然停止时，UPS电源会自动给设备需要的部件供电。

图3电路的特点：电网有电时，该电路给PIC单片机提供+5V电源;停电时，由电池(+9V)自动给电路供电，PIC单片机仍有+5V电源;停电时，电路自动进行切换(不用继电器)，完成后备供电。

电路工作原理 有交流电时，电源220V经变压器B降压、D1～D4整流、C1滤波。整流后的电压经二极管D5后分成两路，一路通过TR1到IC1，完成稳压输出+5V电压，供PIC单片机所需的电源。另一路通过R1对镍镉电池9V进行充电，充电电流选择约40mA。如果停电，电解电容器C1放电为0V，这时，电池通过D6、TR1到IC1向电路供电，使输出端仍有+5V电压，完成后备电源的功能。

二极管D5起隔离作用，使停电时，阻止电池电流流向整流桥。稳压管D7(5.6V)的作用，是防止电池E(+9V)过放电，即当电池放电下降到约6V时，因D7作用，TR1截止，电池放电停止。所以该电路的设计是完全符合电路各方面要求的。

UPS(Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply)，即不间断电源，是向用 户的关键设备(如：互联网数据中心、民航和铁路售票系统、大规模集成电路的流水生产线等)提 供高质量的无时间中断的交流电源的重要设备。因而不断提高UPS电源的性价比已成为人们一直在 探索和研究的课题。现在许多单片机都具有产生SPWM波的功能，由于单片机电路相对简单可靠， 加上其对参数和数据处理、显示和监控的性能，更有利于系统的控制。

后备式UPS原理及实现，后备式UPS主要由滤波器、充电器、逆变器、变压器及其转换开关等组成。其能完成对调控功能主 要包括： 1)当市电供电正常时(市电处于175～264V)，将原来电压变化起伏很大的市电电源经过由低通滤 波器对来自市电电网的高频干扰进行适当的衰减抑制后分两路去控制后级的正常 运行： ①经充电器对位于UPS机内的蓄电池组充电，以备一旦市电供电中断时，有能量支持UPS的正常运 行。 ②经位于交流旁路供电通道上的“变压器抽头调压式稳压电源”对电压变化起伏较大的市电电源进 行稳压处理。此时，逆变器在逻辑控制电路的调控下，一直处于停机待命状态。 2)当市电供电不正常时(市电低于175V或高于264V)，由机内的逆变器电源向负载提供50Hz的 正弦波稳压电源。在UPS逻辑控制电路的调控下，UPS中的各关键部件将按下述方式 运行： ①充电器停止工作。 ②逆变器在由蓄电池组所提供的直流能源的支持下，向外提供50Hz有效值为220V的正弦波或方波 稳压电源。 ③转换开关在切断交流旁路供电通道同负载之间的连接同时，将负载同逆变器电源的输出端连接起 来，从而实现由逆变器电源向负载供电的转变。从性能指标及测试结果可以看出，整个电源的各项指标都达到了很高的水准，说明设计是合理的、先进的。