ST ISS001V2 User Manual

STEVAL-ISS001V2

Line interactive 450 W UPS reference design - 230 V / 50 Hz model

Features

Output rating power: 700 VA / 450 W

Input voltage: 160 Vac ± 3% - 294 Vac ± 3%

Input frequency: 50 Hz

Output voltage: 184 - 265 Vac ± 3 Vac

Output frequency: 50 Hz ± 0.1 Hz

On battery output waveform: quasi-sine (square wave)

Transfer time: Class 3 [EN62040-3]

Typical recharge time: 8 h

Backup time (full load): 2.5 - 3 min.

Battery quantity: 2 pieces

Battery nominal voltage: 12 V

Battery capacity: 7.2 Ah

Battery recharge: two steps

Operating temperature: 0 °C to +40 °C

Storage temperature: -20 °C to +60 °C

Size (H x W x D): 175 mm x 120 mm x 430 mm

Weight: 11 kg

Shipping weight: 11.5 kg

EMI Classification: EN 62040-2

Data Brief

STEVAL-ISS001V2

The UPS was designed with RS-232 joint signal and USB interfaces (USB for RS-232 converter). It is possible to connect the UPS to a PC using an RS-232 or USB cable and control the UPS status through the "UPS Monitor 3.0x" software that must be installed on the same PC.

Description

This UPS reference design was built employing off-line topology with AVR boost and buck regulation of the mains. The inverter module contains the push-pull DC-DC converter and the DC-AC output full bridge generating a quasi-sine waveform.

A microcontroller controls all UPS functions. It monitors the mains parameters (input/output mains voltage and phase, output inverter voltage, battery voltage, output current and output power) in order to ensure the proper level of the output voltage.

April 2008

Rev 1

1/4

For further information contact your local STMicroelectronics sales office.

www.st.com

ST ISS001V2 User Manual

Board schematic

STEVAL-ISS001V2

 

 

1 Board schematic

Figure 1. Schematic

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RFIEMI12st05v031.sch

 

EDL

unitrlleorcontorciM

 

 

 

 

 

 

 

 

chs.t05v031s2ace1fnterI

itnueerfacnI

 

UTPNI

 

 

 

 

 

N2IAC

IN1AC

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FUSE

 

ERTLFIEMI/RFI

 

 

VCC

VCC

 

 

VCC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IN2AC

N1I CA

 

 

 

GND

DGN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GND

 

GND

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAT_LOW

BAT_LOW

 

BAT_LOW

 

 

 

 

 

 

 

FUSE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ACF!

ACF!

 

 

ACF!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ACF1!

ACF1!

 

ACF1!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NSATIOCIDIN

 

 

 

 

 

 

 

 

GND

 

 

 

 

s.1vtch03052says1elR

2NICA

1INAC

ysRelarewoP

 

 

TXD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AC_IN1

 

 

UPS_OFF!

UPS_OFF!

 

UPS_OFF!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

USB_IN!

USB_IN!

 

USB_IN!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TXD

 

 

 

TXD

 

 

 

 

 

DNG

 

AC_IN2

 

 

 

AC_IN1

 

 

 

 

RXD

RXD

 

 

RXD

 

 

 

 

 

 

AC_IN1

 

AC_IN2

 

AC_IN2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

&gealtoV tupnI

 

 

 

 

 

NOTUTB

INP_LEV

 

 

INP_LEV

 

 

 

 

 

INP_LEV

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCC

 

 

VCC

 

 

 

 

 

 

VCC

ehasP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VDD

 

VDD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tnuremeasMe

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PHASE

 

 

PHASE

 

 

 

 

 

PHASE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

InputVoltage12st05v031.sch

 

 

 

 

 

 

 

 

ACI!

 

 

ACI!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ACI!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ACF

 

 

ACF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ACF

 

 

 

 

ACL!

 

 

ACL!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ACL!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ch1s.ler12st05v03lrontococrMi

ACH!

 

 

ACH!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ACH!

 

 

 

OUT_REL!

 

 

OUT_REL!

 

 

 

GND

 

 

AC_1

InverterVoltageOutput

AC_1

 

AC_1

 

TRAFOAVR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

InverterVoltage12st05v031.sch

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GND

 

 

 

 

 

 

 

 

OUT_LEV

 

 

OUT_LEV

 

 

 

 

 

OUT_LEV

 

 

 

 

 

 

 

 

INV_A

 

 

INV_A

 

 

 

 

 

 

 

 

AC_2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AC_2

 

 

AC_2

 

 

 

 

INV_B

 

 

INV_B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DCDC12st05v031.sch

DC/DC

 

 

 

DCAC12st05v031.sch

 

 

 

 

 

 

 

VDCDC

VDCDC

 

VDCDC

 

converter

 

VDD

BINV

AINV

INV_OUT2

 

 

 

INV_OUT2

 

 

 

SHD

SHD

 

SHD

 

HVDC

HVDC

 

HVDC

INV_OUT1

 

 

 

INV_OUT1

 

 

 

 

 

 

 

 

C/ACD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GND

VAKK

VDD

VDD

 

VDD

VDD

GND

 

 

 

 

 

 

 

DNG

 

 

 

 

 

erertvvnI

 

 

 

 

 

 

CHOFF

 

 

 

VAKK

DGN

 

 

 

 

 

VDD

GND

 

 

 

 

 

 

CHOFF

 

 

 

 

ProtectionOvercurrent Battery

 

 

 

OUT+V CHOFF

VDD VDD

 

hargerC DC/CA

sch.135v00ACDC12ts

 

 

 

 

 

 

 

BATTERY

BatOver12st05v031.schKKAV

GND

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GND

 

 

 

GND

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VBAT

 

 

 

VBAT

 

AC_1

 

AC_1

 

AC_1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AC_2

 

AC_2

 

AC_2

 

 

 

 

 

 

BatteryVoltage12st05v031.sch

VBAT

 

 

+VOUT

DVD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NDG

 

 

VBAT

VoltageBattery

 

ySupplPower

TAVB

VOUT+

DDV

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCC

VCC

 

 

GND

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AKK_LEV

AKK_LEV

 

 

AKK_LEV

 

 

 

 

 

 

 

 

AC_IN1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AC_IN1

 

 

AC_IN1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCCPU

VCCPU

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AC_IN2

 

AC_IN2

 

AC_IN2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCCPU

 

 

GND

 

 

 

 

 

 

VCC

VCC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCC

 

GND

 

 

 

 

 

 

 

ON/OFF

ON/OFF

 

 

 

 

 

 

 

 

ON/OFF

VPP

 

 

 

VPP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SW_ONP

SW_ONP

 

 

 

 

 

 

 

 

SW_ONP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PowerSupply12st05v031.sch

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCC

 

IOUT_1

 

IOUT_1

 

IOUT_1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PWR_LEV

PWR_LEV

 

 

 

 

 

 

 

 

PWR_LEV

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GND

 

 

 

 

IOUT_2

 

IOUT_2

 

IOUT_2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GND

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Output Current Measurement

NDG

 

GND

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OutputCurrent12st05v031.sch

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OUTPUT

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

D

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