随着社会的发展,人们对于公共区域、自身财产的消防安全变得愈发重视起来,而为了应对突发情况下的电力故障,在从国外引进的UPS电源基础上,衍生出了EPS(Emergency Power Supply)应急电源,并在消防、应急照明等领域得到了广泛应用。目前市面的EPS多是逆变电路使用一种拓扑结构,充电电路使用另一种拓扑结构,这样的结构虽然会令设计较为简单,但是使用的元件数量会增多,从而增加了产品的生产成本,并且使得产品体积变得庞大。基于此,本文设计了一款,功率主拓扑共用的EPS应急电源,可以实现逆变电路与充电电路共用一个功率拓扑结构,通过主控芯片对工作模式进行切换,实现逆变与充电功能的互换。本项目的主要工作是,设计研究基于TMS320F28335为核心控制器的全数字控制EPS应急电源。针对EPS蓄电池的使用时间远达不到出厂时预计使用寿命长度的实际情况,分析了蓄电池的失效原因;探讨了蓄电池失效的硫化原理;介绍了化学修复、大电流充电、谐振技术、脉冲修复技术等常用的蓄电池修复方法;结合项目应用场景,提出了与EPS相结合的正负脉冲修复算法,并着重对此脉冲修复算法设计进行了演算,并根据理论推导,搭建脉冲修复电路,根据项目实际条件,设计脉冲修复参数。然后,对整个系统进行了模块划分,并给出了各个模块的设计方案。主要对逆变系统和充电系统进行了研究,分析了逆变电路工作原理,搭建了逆变电路的数学模型,并通过小信号建模分析提出了闭环控制方案。其次,重点对系统的硬件电路进行了设计,主要包括:逆变功率拓扑、电压电流信号采集单元、充电功率拓扑、IGBT驱动单元等,介绍了相关主要元件的参数选取方法,搭建起系统硬件架构;最后,本文根据所选用铅酸蓄电池的特性,结合项目实际应用场景的需要,将涓流充电、恒流充电、浮充充电三种充电方法应用于不同的电压充电阶段,设计出四段式充电方法,以达到安全使用蓄电池、合理使用蓄电池的目的。本文最终研制出基于DSP的全数字控制EPS应急电源实验样机,并对其进行了各项功能以及指标测试。从测试的结果来看,该机总体上符合各项指标要求,基本满足实际使用。