UPS供電系統是電力、通信、銀行等行業的必備電源，從產生到現在已有幾十年的發展歷程，在技術不斷發展和改進的過程中，其保護功能也在不斷地發生變化。UPS根據主機內逆變器的工作狀態可分為：后備式、在線式及在線互動式。他們的作用是對市電進行濾波、穩壓調整，以便向負載提供更為穩定的電壓，同時，通過充電器把電能轉變為化學能儲存在蓄電池內，一旦電力中斷、電網電壓或電網頻率超出UPS的輸入范圍，可在極短的時間內開啟自身的儲備電源，向負載供電。

　　電流檢測電路

　　電池充放電電流的大小尤為關鍵。電路圖如圖1所示，因為是既檢測充電電流也檢測放電電流，故在小電阻上的電壓又是兩個方向，在電路檢測中用兩個通道分別檢測，這樣也便于分別進行信號的調理，同時也便于用A/D轉換器的一個輸入通道來測量。

　　合母電壓的監測

　　合母電壓監測電路如圖2所示。合母電壓流過電阻R16、R17、R54，在電阻R17上取樣，故而電阻R17應選用高精度電阻。R16和R54 因為要比電阻R17大得多，又是出現在分母上，故而不必選用高精度電阻。LL的作用是抑制共模干擾。可以通過調節電位器Rp的大小來使所要監測電壓的大小符合A/D轉換器輸入電壓要求。

　　A/D轉換

　　A/D轉換芯片采用TLV1544。TLVl544的主要特點是：寬范圍的單電源供電，VCC可為2.7～5.5V;芯片內部有著較高的轉換速率，轉換時間小于10μs;芯片提供4路外部輸入通道，通過編程給芯片不同的狀態字設置可以任意選擇4個輸入通道之一;芯片有4個端口作為同步串行接口，通過SPI總線的形式與微處理器連接;11位A/D轉換，足以滿足系統的要求。如圖3所示。

　　通信電路設計

　　整個系統內部通過RS485進行通信。具體電路如圖4所示。因為控制芯片都采用AT89C52，作為主監控單元CPU只有一個串口，而其并口也沒有充分利用起來，故通過可編程串行接口芯片8250擴展串口，用并口來模擬串口。

　　電子發燒友技術編輯點評：本智能電源監控系統根據電池的特點進行智能電池充放電管理，在實際使用中起到了延長電池使用壽命的作用，各模塊的485通信使得系統具有完善的告警處理及事故追憶功能從而可以全面掌握系統運行狀態。


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本文選自電子發燒友網10月《智能安防特刊》EE DESIGN欄目，轉載請注明出處！
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