【正文】 電路。即載波頻率越高，輸出電壓波形中的諧波頻率也越高，也越容易被濾除。在其輸出線電壓中，所包含的諧波角頻率為 nωc177。從上述分析中可以看出，SPWM波形中所含的諧波主要是角頻率ωc、2ωc及其附近的諧波。二極管整流電路雖然位移因數(shù)接近1，但輸入電流中諧波分量很大，所以功率因數(shù)也很低。處于通態(tài)的三個(gè)器件為VDVD5和VD6，電網(wǎng)通過(guò)二極管VDVD5和VD6向直流側(cè)輸送能量，此時(shí)，uab=Ud，ubc=.Ud，uca=0。從電源控制方面考慮，Udc過(guò)低，不能完成控制L中電流的任務(wù)；Udc過(guò)高，會(huì)提高器件的耐壓定額，增加系統(tǒng)成本，同時(shí)也降低系統(tǒng)可靠性[8]。當(dāng)線電壓波形出現(xiàn)畸變時(shí)，電源電流也開始畸變，并且產(chǎn)生相移，從電網(wǎng)吸收無(wú)功功率[9]。常用的方法有RCD吸收電路、RC吸收電路、C吸收電路[11]。因此，對(duì)滿足上式的L值，還需綜合考慮對(duì)應(yīng)的最小直流電壓。直流電壓調(diào)節(jié)速度，考慮在實(shí)際直流電壓低于或高于參考電壓時(shí)，直流電壓的快速調(diào)節(jié)性。單片機(jī)輸出的PWM波不能直接驅(qū)動(dòng)功率管，需要外接驅(qū)動(dòng)芯片（EXB840）。（3）輸出信號(hào)：RPHT、YPHT、BPHT、BPHB、RPHB、YPHB為6個(gè)橋臂的控制信號(hào)，可直接驅(qū)動(dòng)光耦。（3）R1的D6～D0，PDT6～PDT0脈沖取消時(shí)間： fPDT=127PDT/fCARR/512 ()令最小脈沖寬度為6μs，即PDT6～PDT0=1110110。 為間接電流控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，ud*和ud仍然相等，PI調(diào)節(jié)器輸入恢復(fù)到零，其輸出id為負(fù)值,并與逆變電流的大小相對(duì)應(yīng)。其外環(huán)是直流電壓控制環(huán)，內(nèi)環(huán)是交流電流控制環(huán)。此電流信號(hào)乘以與電網(wǎng)同步的三相正弦波信號(hào)后，為各相的指令電流，三相指令電流與三相反饋電流滯環(huán)比較后產(chǎn)生PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)。常用的IGBT驅(qū)動(dòng)模塊有三菱公司的M579系列和富士公司的EXB系列。 蓄電池充電控制 充電方法 恒流充電法是用調(diào)整充電裝置輸出電壓或改變與蓄電池串聯(lián)電阻的方法，保持充電電流強(qiáng)度不變的充電方法。例如，汽車運(yùn)行過(guò)程中，蓄電池就是以恒壓充電法充電的。同時(shí)，應(yīng)保證在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)使放過(guò)電的電池充滿電，這樣就可以使蓄電池長(zhǎng)期處于充足電狀態(tài)，不會(huì)由于欠充電造成容量損失。恒壓充電階段：以電池端壓為反饋量，穩(wěn)定電池端壓匝設(shè)定的電壓，充電電流持續(xù)地減小。 CAN總線及其通信 簡(jiǎn)介控制器局域網(wǎng)絡(luò)CAN為串行通信協(xié)議，能有效地支持具有很高安全等級(jí)的分布實(shí)時(shí)控制。（2）數(shù)據(jù)鏈路層（Data Link Layer）含以下兩個(gè)子層：介質(zhì)訪問(wèn)控制子層MAC（Medium Access Control）是CAN協(xié)議的核心。（Multimaster）總線空閑時(shí)，任何單元都可以開始傳送報(bào)文。如果電平相同，則這個(gè)單元可以繼續(xù)發(fā)送。該卡為用戶提供打包的控件編程支持，具有編程簡(jiǎn)單、控制靈活的特點(diǎn)，極大的降低了開發(fā)難度和成本。11位/29位二進(jìn)制。vaResult)；BOOL RECEIVE(byte PortNum,VARIANT*DATA)； VC編程 VARIANT*Data； COleSafeArray sa； Data=(VARIANT*)(amp。上位機(jī)發(fā)給下位機(jī)的數(shù)據(jù)字節(jié)為一個(gè)字節(jié)，該字節(jié)用來(lái)命令下位機(jī)做出相應(yīng)的反應(yīng)。下位機(jī)收到此命令時(shí)，將開啟SPWM信號(hào)，并通知上位機(jī)開啟SPWM成功。(7) B0H：強(qiáng)制啟動(dòng)命令。 CAN特殊功能寄存器SFRPeliCAN寄存器位7位6位5位4位3位2位1位0CANADRCANA7CANA6CANA5CANA4CANA3CANA2CANA1CANA0CANDATCAND7CAND6CAND5CAND4CAND3CAND2CAND1CAND0CANM0D模式TMRIPMRPMSMSTMLOMRMCANSTA狀態(tài)中斷使能BSBEIEESALIETSEPIERSWUIETCSDOIETBSEIEDOSTIERBSRIECANCON中斷命令REIALEEPIWUSRRIDOICDOEIRRBTIATRITR76543210RX中斷級(jí)寄存器（RIL）用于定義RXFIFO的接收中斷級(jí)，如果RXFIFO的有效CAN報(bào)文字節(jié)的數(shù)目超過(guò)了該寄存器的定義值，將產(chǎn)生一個(gè)接收中斷，只有完整的報(bào)文被接收之后才能產(chǎn)生接收中斷。那些控制CAN主要功能的最重要的幾個(gè)寄存器支持軟件輪詢，可以像單獨(dú)的SFR一樣直接訪問(wèn)；而PeliCAN模塊中的其他部分通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)潔的指針機(jī)制進(jìn)行訪問(wèn)。（6）A0H：開啟市電命令。下位機(jī)收到此命令時(shí)，將封鎖SPWM信號(hào)，并通知上位機(jī)封鎖SPWM成功。由于CAN總線本身具有15位CRC校驗(yàn)，完全可以滿足一般系統(tǒng)對(duì)通信可靠性的要求，因此，本系統(tǒng)不在添加其他校驗(yàn)。i,amp。最高傳輸速率1Mbps（40米）PCI總線也支持總線主控技術(shù)，允許智能設(shè)備在需要時(shí)取得總線控制權(quán)，以加速數(shù)據(jù)的傳送[18]。當(dāng)具有相同標(biāo)識(shí)符的數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀同時(shí)發(fā)送時(shí)，數(shù)據(jù)幀優(yōu)先于遠(yuǎn)程幀。（Messages）總線上的信息以幾個(gè)不同的固定格式的報(bào)文發(fā)送，但長(zhǎng)度受限。結(jié)構(gòu)層次少，有利于系統(tǒng)中實(shí)時(shí)控制信號(hào)的傳送[17]。當(dāng)市電和整流電路工作正常時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入恒流階段，程序?qū)?huì)啟動(dòng)定時(shí)器T0,10秒（可通過(guò)軟件改變）后，如果充電電流不能達(dá)到指令值，則認(rèn)為蓄電池?fù)p壞。當(dāng)電池端壓高于設(shè)定的電壓時(shí)，結(jié)束恒流充電，啟動(dòng)恒壓充電。 脈沖電流幅值和PWM信號(hào)的頻率均固定，PWM占空比可調(diào)，在此基礎(chǔ)上加入間歇停充階段，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)充進(jìn)更多的電量，提高蓄電池的充電接受能力。但在充電初期電流過(guò)大，對(duì)蓄電池壽命造成很大影響，且容易使蓄電池極板彎曲，造成電池報(bào)廢。變送器的輸出不能直接供單片機(jī)采樣，需要進(jìn)行放大處理后方能由單片機(jī)采樣處理。當(dāng)三相橋式電路工作于逆變狀態(tài)時(shí)，通過(guò)置位該74LS373的OC端來(lái)封鎖PWM整流信號(hào)，切換至SPWM逆變信號(hào)。本文采用直接電流控制。直接電流控制中有不同的電流跟蹤控制方法， 給出的是一種最常用的采用電流滯環(huán)比較方式的控制系統(tǒng)圖。當(dāng)負(fù)載電流減小時(shí)，調(diào)節(jié)過(guò)程和上述過(guò)程相反。 間接電流控制間接電流控制也稱相位和幅值控制。 SA4828內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 SA4828內(nèi)部SPWM產(chǎn)生原理 SA4828參數(shù)計(jì)算 初始化寄存器控制字功能寄存器D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0功能R0FRS2 FRS1 FRS0 CFS2 CFS1 CFS0輸出頻率和載波選擇R1 PDT6 PDT5 PDT4 PDT3 PDT2 PDT1 PDT0選擇脈沖取消時(shí)間R2 PDY5 PDY4 PDY3 PDY2 PDY1 PDY0死區(qū)時(shí)間選擇R3 AC 0 0 WS1 WS0選擇幅升和輸出波形R4R5WD15 WD14 WD13 WD12 WD11 WD10 WD9 WD8WD7 WD6 WD5 WD4 WD3 WD2 WD1 WD0看門狗計(jì)數(shù)器 控制寄存器控制字功能寄存器D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0功能R0R1PFS7 PFS6 PFS5 PFS4 PFS3 PFS2 PFS1 PFS0PFS15 PFS14 PFS13 PFS12 PFS11 PFS10 PFS9 PFS8運(yùn)行頻率選擇字R2RST WTE CR INT F/R復(fù)位、看門狗、正反轉(zhuǎn)R3RAMP7 RAMP6 RAMP5 RAMP4 RAMP3 RAMP2 RAMP1 RAMP0R相輸出幅值選擇字R4SAMP7 SAMP6 SAMP5 SAMP4 SAMP3 SAMP2 SAMP1 SAMP0S相輸出幅值選擇字R5TAMP7 TAMP6 TAMP5 TAMP4 TAMP3 TAMP2 TAMP1 TAMP0T相輸出幅值選擇字（1）寄存器R0的D2～D0，CFS2～CFS0載波頻率，設(shè)SA4828的外接頻率（fCLK)為12MHz（），載波頻率： fCARR=fCLK/512/2n+1 ()令n=2，即CFS2～CFS0=010，所以fCARR =2929Hz。載波頻率最高可達(dá)24KHz；輸出調(diào)制波頻率范圍為0～4KHz；16為調(diào)速分辨率，8為調(diào)壓分辨率；內(nèi)部ROM固化3種可選波形；可設(shè)定死區(qū)時(shí)間和刪除最小脈寬；可實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。在升壓斬波和降壓斬波時(shí)，需要控制輸出電壓或電流，通過(guò)輸出電壓或電流的反饋值與設(shè)定值進(jìn)行比較，來(lái)改變PWM波的占空比，進(jìn)而起到穩(wěn)定輸出電壓或電流的目的，整個(gè)算法通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)[14]。L確定的（di/dt）必須在任意時(shí)刻都能滿足對(duì)基波電流的追蹤，同時(shí)在模式切換時(shí)滿足調(diào)整時(shí)間tm的設(shè)定。其中電流調(diào)整速度，以及電流諧波幅值都是對(duì)di/dt所提出的相互矛盾的要求，電流快速調(diào)整要求di/dt取值較大，而對(duì)電流諧波幅值的限制要求di /dt較小，因此電感參數(shù)的設(shè)計(jì)需要綜合考慮系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)與di /dt指標(biāo)的要求。 雙向PWM電路設(shè)計(jì)開關(guān)管設(shè)計(jì)原則同雙向DC/DC電路。由整流器的工作原理可知，無(wú)論是間接電路控制，還是直接電流控制，uAB、uBC、uCA是幅值為Udc的PWM波。在PWM整流器中，直流輸出電壓Udc不僅要滿足負(fù)載對(duì)電壓的要求，而且要能控制流過(guò)連接電感L中電流為需要的波形。采用PWM整流技術(shù)，可以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)可以達(dá)到1，并且也減少了對(duì)市電的諧波污染[7]。晶閘管相控整流電路的輸入電流滯后于電壓，其滯后角隨著觸發(fā)延時(shí)角的增大而增大，位移因數(shù)也隨之降低。在實(shí)際電路中，由于采樣時(shí)刻的誤差以及為避免同一相上下橋臂直通而設(shè)置的死區(qū)的影響，諧波的分布情況將更為復(fù)雜。三相橋式PWM逆變電路可以每相各有一個(gè)載波信號(hào)，也可以三相公用一個(gè)載波信號(hào)。因此在逆變器輸出端應(yīng)該設(shè)置濾波器。工程上根據(jù)輸出端口對(duì)信號(hào)頻率范圍的要求，設(shè)計(jì)專門的網(wǎng)絡(luò)，置于輸入輸出端口之間，使輸出端口所需要的頻率分量能夠順利通過(guò)，而抑制不需要的頻率分量，這種具有選頻功能的中間網(wǎng)絡(luò)，工程上稱為濾波器。因此，逆變器的輸出線電壓PWM波由177。B相和C相控制方式都和A相相同。 三相橋式PWM逆變電路波形三相逆變電路一般采用SPWM調(diào)制方式，A,B,C三相的PWM控制通常公用一個(gè)三角載波uc，三相的調(diào)制信號(hào)urA、urB和urC依次相差120176。實(shí)驗(yàn)表明，如果充電電流按這條曲線變化，就可以大大縮短充電時(shí)間，并且對(duì)電池的容量和壽命也沒(méi)有影響。(2）干荷蓄電池：它的全稱是干式荷電鉛酸蓄電池，它的主要特點(diǎn)是負(fù)極板有較高的儲(chǔ)電能力，在完全干燥狀態(tài)下，能在兩年內(nèi)保存所得到的電量，使用時(shí)，只需加入電解液，等過(guò)20—30分鐘就可使用。在市電正常時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)充電回路給蓄電池充電，在市電出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)蓄電池的放電回路為負(fù)載繼續(xù)提供電能?？梢赃x用由功率管和反并聯(lián)的二極管集成在一起的雙管IGBT模塊，不僅可以使體積減小，而且可以提高工作性能。當(dāng)V8在驅(qū)動(dòng)信號(hào)下而導(dǎo)通時(shí)，蓄電池給電感L充電，此時(shí)VD7處于截止?fàn)顟B(tài)。（4）CAN采用非破壞總線仲裁技術(shù)。把逆變電路中的SPWM控制技術(shù)用于整流電路，就形成了PWM整流電路。整個(gè)電路由微控制器（P8XC591）直接控制，PC機(jī)可以在線對(duì)整個(gè)EPS的工作情況進(jìn)行監(jiān)控。第三個(gè)階段：當(dāng)恒壓充電達(dá)到設(shè)定的時(shí)間后，結(jié)束恒壓充電，轉(zhuǎn)入浮充狀態(tài)，以補(bǔ)償蓄電池由于自放電而損失的能量，減少充放電循環(huán)次數(shù)，提高活性物質(zhì)利用率和使用壽命?？刂破骶钟蚓W(wǎng)CAN為串行通信協(xié)議，能有效地支持具有很高安全等級(jí)的分布實(shí)時(shí)控制，其傳輸速率可達(dá)1Mbps。 本文的主要研究?jī)?nèi)容 與一般的EPS電路不同，本設(shè)計(jì)的主電路采用雙向SPWM電路和雙向DC/DC電路。解決的辦法是采用模塊化設(shè)計(jì)，將主機(jī)與輸入或輸出配電分離開來(lái)。EPS與傳統(tǒng)的柴油發(fā)電機(jī)相比具有啟動(dòng)時(shí)間短，無(wú)排氣排煙，無(wú)振動(dòng)，維護(hù)簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，無(wú)人值守。其中蓄電池供電的有不間斷電源裝置(UPS)和允許短時(shí)電源中斷的應(yīng)急電源裝置(EPS)兩種。最后，在理論分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真軟件Psim對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。本文對(duì)一種在線式三相應(yīng)急電源的工作原理進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，其基本工作原理為：當(dāng)市電正常時(shí)，負(fù)載由市電供電；當(dāng)市電異常時(shí)，負(fù)載由蓄電池供電。特別是對(duì)于一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，一旦事故中斷供電，將會(huì)造成重大的政治影響或經(jīng)濟(jì)損失，然而電力故障突發(fā)性強(qiáng)，往往不以人們的意志為轉(zhuǎn)移，因?yàn)闊o(wú)論供電部門管理得再嚴(yán)格，電網(wǎng)設(shè)施再先進(jìn)，斷電也在所難免。但是它的發(fā)電容量大，在大容量的場(chǎng)合，依然有應(yīng)用。在設(shè)計(jì)EPS時(shí)，目前都著重考慮其安全性、可靠性、適用性及合理性。 EPS是用于緊急負(fù)載的供電，其負(fù)載往往為非單一的負(fù)載，而這些負(fù)載在緊急情況下的關(guān)鍵程度不盡相同，因此，對(duì)于EPS來(lái)說(shuō)，某些配電管理功能至關(guān)重要。由于采用了PWM整流電