LPC2214的在線(xiàn)式UPS硬件設計
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LPC2214有6路PWM輸出，通過(guò)對功能寄存器的配置，可設定占空比的大小和定時(shí)頻率的高低；實(shí)現6路單邊沿控制或3路雙邊沿控制的PWM輸出，或這兩種類(lèi)型的混合輸出；具有雙緩沖功能，滿(mǎn)足系統設計要求。PWM1、PWIVE驅動(dòng)PFC，PWM3驅動(dòng)Buck電池充電電路，PWM4驅動(dòng)Boost電池升壓電路，PWM5、PwM6驅動(dòng)逆變電路。由于LPC2214的I／O引腳輸出能力微弱，需要驅動(dòng)電路驅動(dòng)MOSFET功率管。驅動(dòng)電路采用間接式磁隔離電壓型驅動(dòng)電路。LPC2214驅動(dòng)PN2222(Q1)。當輸出高電平時(shí)，Q1導通，VCC電壓加在TP1初級，次級獲得感應電壓，此時(shí)電壓通過(guò)R1對VTP1柵極充電，使其導通。當LPC2214輸出低電平時(shí)，Q1關(guān)斷，變壓器TP1初級線(xiàn)圈由于電感的作用繼續阻礙電流的變化，產(chǎn)生感應電勢，使Q1的集電壓升高。D1、R2和C1組成吸收電路，將產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢吸收消耗，避免電壓升高擊穿Q1。變壓器的次級也產(chǎn)生感應電勢，QP1導通，使VTP1的柵極存儲電荷通過(guò)QP1釋放，加速VTP1的關(guān)斷。IGBT驅動(dòng)電路如圖2所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/152279.htm
2．3 采樣與A／D模塊
采集電路采集輸入電網(wǎng)的電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流、電池電壓、充電電流、放電電流等。LPC2214根據采集到的數據進(jìn)行運算，控制PWM的占空比變化，使其輸出對應的方波。LPC2214的A／D模塊是19位逐次逼近式模／數轉換器，測量范圍為0～3 V，一個(gè)或多個(gè)輸入的Burst轉換模式；基本時(shí)鐘由VPB時(shí)鐘模式，可編程分頻器可將時(shí)鐘調整至逐步逼近轉換所需的4．5 MHz。電壓信號采集分為交流電壓取樣和直流電壓取樣兩種電路。交流電壓的信號經(jīng)電阻分壓為-1．5～+1．5 V的信號。通過(guò)運算放大電路加負電壓偏置，將采樣信號平移到0～3 V的范圍內，滿(mǎn)足A／D的采集范圍。直流電壓信號(如400 V總線(xiàn))和電池電壓經(jīng)分壓電路降壓后，直接進(jìn)入A／D轉換器的采集端。
電流信號同樣分交流電流和直流電流，采用霍爾電流傳感器LA58-P進(jìn)行電流／電壓轉換。交流電流產(chǎn)生的電壓信號降壓后同樣經(jīng)負電壓偏置后接入對應的A／D轉換器采集端口。直流電流對應的電壓信號采集經(jīng)分壓電阻降壓后進(jìn)入A／D采集端子。圖3為交流電壓、交流電流的采樣偏置電路。其中，Vi是霍爾傳感器產(chǎn)生的電壓信號。
除上述介紹的采集信號外，還有電池溫度、環(huán)境溫度、相位檢測等與UPS使用、管理、維護相關(guān)的信號參數。根據采集參數的不同，有各自應用的電路。
2．4 供電模塊
LPC2214是雙電源工作，分為CPU操作電壓(1．8 V)和I／O操作電壓(3．3 V)，相應地需要兩種電壓的電源。本設計采用的低壓差線(xiàn)性穩壓器LDO為T(mén)I公司的TPS73xx系列穩壓器，將5 V電壓穩壓成主控芯片的3．3 V和1．8 V。TPS73xx系列芯片是雙路輸出，輸出電流可達250 mA，內部集成電壓監控器監視器，噪聲低，負載／線(xiàn)路瞬態(tài)響應優(yōu)良。圖4為雙路LDO電源。5 V電源來(lái)自采用飛兆公司的FSDM0265設計的反激式開(kāi)關(guān)電源。反激式開(kāi)關(guān)電源設計輸入電壓為AC 85～265 V。當市電正常供電時(shí)，使用市電；當市電電網(wǎng)斷電時(shí)，由電池的電壓向反激式開(kāi)關(guān)電源供電，生成電路中應用的低壓直流電源。
2．5 工作存儲模塊
工作存儲模塊采用NAND Flash K9F2G16U0M。其內部采用非線(xiàn)性宏單元模式，固態(tài)大容量存儲；容量為256 MB，采用頁(yè)寫(xiě)模式；通過(guò)并行數據接口連接到數據總線(xiàn)，可以快速地進(jìn)行存儲或讀取。
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