基于DS80C320的主從逆變電源監控系統的設計與實現

時間：2023-05-01 12:22:03 電子通信論文我要投稿

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摘要：介紹了基于DS80C320的主從逆變電源監控系統的設計方案，從硬件結構，軟件編制和抗干擾措施三方面進行了詳細討論，并對單片機鎖相技術進行了介紹。實際運行表明，本監控系統完全滿足實際需要，性能良好。

關鍵詞：單片機；逆變電源；鎖相；抗干擾

引言

本監控系統是為鐵路用4kVA/25Hz主從熱備份逆變電源系統設計的。

4kVA/25Hz主從逆變電源是電氣化鐵路區段信號系統的關鍵設備，有兩相輸出：110V/1.6kVA局部電壓（A相）；220V/2.4kVA軌道電壓（B相）；兩相均為25Hz，且要求A相恒超前B相90°。由于逆變器是給重要負載供電，且負載不允許斷電，故采用雙機熱備份系統，一旦主機發生故障，要求在規定時間內實現切換，因此，備份逆變器一直處于開機狀態。由于逆變器經過了整流，逆變兩級能量變換，功率較大，且指標要求較高，必須要采用先進的控制技術；同時為了安全實現主從切換，也必須要有完善的監控系統來實現鎖相，保證整機的安全。

1 監控系統總體設計要求

根據實際情況，本系統主要完成以下功能：

1）主從切換功能主從控制之間實現準確無誤的切換，具有自動和手動兩種功能，保證切換時電壓同頻率，同相位，同幅值；

2）鎖相功能主從機組局部電壓同頻同相，同一機組內A相恒超前B相90°；

3）完善的保護功能具有軟起動功能，以避免啟動瞬間電壓過沖對逆變器及負載的沖擊，以及輸出過壓、過流保護，頻率、相位超差保護，橋臂直通保護，過熱保護等；

4）顯示功能實時顯示運行參數及工作狀態并具有聲光報警功能，以提示值班人員及時排除故障；

5）通信功能具有主從機組之間通信，與監控中心（上位機）通信等功能；

6）抗干擾功能系統具有良好的抗干擾能力。

2 系統硬件電路設計

2.1 DS80C320單片機簡介

DS80C320是DALLAS公司的高速低功耗8位單片機。它與80C31/80C32兼容，使用標準8051指令集。與普通單片機相比有以下新特點：

1）為P1口定義了第二功能，從而共有13個中斷源（其中外部中斷6個），3個16位定時/計數器，兩個全雙工硬串行口；