武汉****大学

毕业设计（论文）任务书

课题名称：小功率单相正弦在线互动UPS模拟装置

完成期限：2011 年 3 月 5日至 2011年 5月 25 日

院系名称 机械工程与自动化 指导教师 专业班级 指导教师职称 学生姓名

院系毕业设计（论文）工作领导小组组长签字

一、课题训练内容

1. 巩固专业知识，运用理论知识解决实际问题，主要是提高动手能力和分析

能力，以及解决问题的能力；掌握开关电源的工作原理和拓扑结构，计算有关拓扑结构的功耗和效率，掌握开关电源中的有源功率因数校正技术，提高系统的效率。

2. 学习使用各种仪器仪表——万用表、示波器、电桥测量仪、稳压电源、信

号源等等，正确使用电烙铁焊接电路板，合理布局元器件。

3. 学习使用Protel DXP2004 设计原理图，使用Worffice Visio2003进行流

程图设计，以及Keil C51软件进行编程，迅速查阅各种文献资料，阅读相关英文资料。

4. 学习并掌握51单片机的结构和原理，以及设计其最小系统，并会使用STC

下载软件进行程序调试和烧写；要求了解点阵显示器的驱动原理，会编写相关驱动代码控制LCD1602显示相应数据。

5. 分析各个元件参数，阅读相关芯片的PDF资料，根据设计参数选择合适的

元器件，从整体到局部，进行工程计算和逻辑推导。

6. 掌握铅酸蓄电池的充放电特性，清楚铅酸蓄电池的各个标称参数，设计合

理的充电电路和保护电路，正确使用蓄电池，延长使用寿命，使用过程中注意电池的放置，保证使用过程中蓄电池不会短路。

7. 运用相关专业知识分析和推导有关原理，再按照工程设计的思想，留相应

的余量（一般在1.5倍左右），设计电路时主要考虑安全和效率问题，电路出现故障时，运用相关经验和逻辑思维寻找问题的根源并解决难题，比如此次设计中电磁元件影响系统的功率和效率，成为主要考虑的因素。 8. 使用专业术语记录个参数指标和设计要求，并使用Microsoft Word编辑

相关计算公式，绘制表格记录相关参数和测试数据，必要时作插图解释；有关外文资料作翻译对照。

二、设计（论文）任务和要求（包括说明书、论文、译文、计算程序、图纸、作品等数量和质量等具体要求）

1. 设计任务

1） 运用UC3842集成PWM芯片设计AC/DC升压功率因数校正模块，为后

级逆变提供母线电压, 将输出电压升压到32V，输出最大电流可达到2A，输出功率达到64W。

2） 采用UC3842集成PWM芯片设计DC/DC升压电路，在交流断电的情况

下，蓄电池供电，将输出电压升压到32V，输出最大电流可达到2A，为逆变提供64W的功率。

3） 采用UC3525集成PWM控制芯片设计双路输出的反激变换器，一路输

出18V/1A，一路输出7V/1A，采用集成线性光耦TLP521隔离作反馈，总的输出功率可达到28W，辅助电源主要是为控制芯片和继电器、单片机提供电源电压，由蓄电池供电，并设计蓄电池欠压保护电路，但蓄电池处于欠压状态时，驱动继电器切换开关，断开UC3525的供电电压，辅助电源不工作。

4） UC3906做为密封铅酸蓄电池充电的专用集成芯片，采用UC3906集成

芯片设计铅酸蓄电池的充电电路，控制蓄电池充电的整个过程，利用其控制和检测功能的完美组合，只需几个外围元件即可实现蓄电池的最佳充电效果。

5） DC/AC采用全桥逆变，以三角波为载波，50HZ±5HZ正弦波为参考波，

利用高速比较器MAX903将三角波和正弦波比较生成单极性的SPWM波，为逆变提供PWM。

6） 采用AT89C52单片机作为控制中心，单片机控制ADS1286采集母线

及蓄电池电压数据，并控制LCD1602液晶显示输出电压值。

2. 设计要求

1） 要求BOOST升压部分可提供64W的功率，效率要求达到80%以上，

并且BOOST变换器可长时间稳定工作。

2） UPS输出可达到44W的功率，在最大负载下工作输出波形无明显失

真，系统可靠地运行。

3） 过流保护和欠压保护能够及时准确，以免出现事故，要求系统可靠

安全运行，即使在误操作的情况下，复位电路后即可正常工作。 4） 单片机能够控制AD及时采集信号并显示当时的输出电压。 5） 电路设计要求考虑安全性和简洁性，更重要的是稳定性。 6） 认真完成实物设计，并按照《武汉****大学毕业设计（论文）格式

模板》要求书写毕业设计报告，记录相关测量数据。

7） 根据实物图绘制原理图，最终的原理图以实际电路图为准，并在写

报告的时候给予详细的说明，系统框图要求清晰完整，代码程序要求简洁实用，可移植性较好。

8） 实物要求尽量整洁清晰，连线避免有过多的交线，大电流的部分要

求使用粗导线。

三、毕业设计（论文）主要参数及主要参考资料

1. 主要参数

1） 两路BOOST升压转换器输出电压32V，最大电流2A，输出功率达到

64W，电源转换效率达到80%以上。

2） 全桥逆变生成50±6HZ的正弦波，输出交流有效值为22V，电流值

2A，输出最大功率44W。

3） 反激双路输出辅助电源输出功率25W，规格为——18V/1A、7V/1A，

转换效率80%以上。

4） 测量直流输出电源范围因为

LCD1602显示。

2. 主要参考资料

10~36V，单片机控制采集数据，并用

【1】 王其英，何春华.新型UPS工作原理与实用技术及选购指南【M】.北京：

人民邮电出版社.2006.

【2】 （日）远坂俊昭，何希才译.锁相环（PLL）电路设计与应用【M】.北京：科

学出版社.2006.

【3】 周志敏，周纪海，纪爱华.充电器电路设计与应用【M】.北京：人民邮电出

版社.2005.

【4】 Maniktala,S、王志强译.精通开关电源设计【M】.北京：人民邮电出版

社.2008.

【5】 张继红，刘桂花，孟涛.开关电源中的有源功率因数校正技术【M】.北京：

机械工业出版社.2010.

【6】 Bruce Carter.Ron Mancini，姚剑清译.运算放大器权威指南（第三版）【M】.