电子设计大赛E题开关稳压电源

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1、2008年湖北省高校电子信息类专业教学改革与电子设计竞赛工作研讨会--2007年全国大学生电子设计竞赛题解析E题---开关稳压电源三峡大学高学军10/4/20211开关稳压电源（E题）【本科组】题目/分析1.方案选择2.参数计算3.控制方案4.其他5.10/4/20212题目、分析测试、评分题目分析方案选择计算其他控方案10/4/20213开关稳压电源（E题)—题目/分析一、任务设计并制作如图1所示的开关稳压电源。10/4/20214二、要求在电阻负载条件下，使电源满足下述要求：1．基本要求输出电压UO

2、可调范围：30V～36V；最大输出电流IOmax：2A；U2从15V变到21V时，电压调整率SU≤2%(IO=2A)IO从0变到2A时，负载调整率SI≤5%(U2=18V)输出噪声纹波电压峰-峰值UOPP≤1V（U2=18V,UO=36V,IO=2A）；DC-DC变换器的效率≥70%（U2=18V,UO=36V,IO=2A）；具有过流保护功能，动作电流IO=2.5±0.2A开关稳压电源（E题)—题目/分析10/4/202152．发挥部分进一步提高电压调整率，使SU≤0.2%（IO=2A）；进一步提高负载

3、调整率，使SI≤0.5%（U2=18V）；进一步提高效率，使≥85%（U2=18V,UO=36V,IO=2A）排除过流故障后，电源能自动恢复为正常状态；能对输出电压进行键盘设定和步进调整，步进值1V，同时具有输出电压、电流的测量和数字显示功能。其他。开关稳压电源（E题)—题目/分析10/4/20216三、说明DC-DC变换器不允许使用成品模块，但可使用开关电源控制芯片。U2可通过交流调压器改变U1来调整。DC-DC变换器（含控制电路）只能由UIN端口供电，不得另加辅助电源。本题中的输出噪声纹波电压是指输

4、出电压中的所有非直流成分，要求用带宽不小于20MHz模拟示波器（AC耦合、扫描速度20ms/div）测量UOPP。本题中电压调整率SU指U2在指定范围内变化时，输出电压UO的变化率；负载调整率SI指IO在指定范围内变化时，输出电压UO的变化率；DC-DC变换器效率=PO/PIN，其中PO＝UOIO，PIN＝UINIIN。开关稳压电源（E题)—题目/分析10/4/20217电源在最大输出功率下应能连续安全工作足够长的时间（测试期间，不能出现过热等故障）。制作时应考虑方便测试，合理设置测试点.设计报告正文

5、中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果用附件给出。开关稳压电源（E题)—题目/分析10/4/20218四、评分标准项目应包括的主要内容或考核要点满分设计报告方案论证DC-DC主回路拓扑；控制方法及实现方案；提高效率的方法及实现方案8电路设计与参数计算主回路器件的选择及参数计算；控制电路设计与参数计算；效率的分析及计算；保护电路设计与参数计算；数字设定及显示电路的设计20测试方法与数据测试方法；测试仪器；测试数据(着重考查方法和仪器

6、选择的正确性以及数据是否全面、准确)10测试结果分析与设计指标进行比较，分析产生偏差的原因，并提出改进方法5电路图及设计文件重点考查完整性、规范性7总分50基本要求实际制作完成情况50开关稳压电源（E题)—题目/分析10/4/2021930363610/4/202110开关稳压电源（E题)—题目/分析10/4/20211110/4/202112DC-DC电路选择（六种电路分析比较）方案选择参数计算其他控制方案题目分析10/4/202113要求:输出电压UO可调范围：30V～36V；最大输出电流IOmax

7、：2A；保护功能开关稳压电源（E题)—方案选择U2=15~21VUIN=(1.2)U2=18-26V升压1.15~2倍升压电路10/4/202114根据题目分析，可以利用简单的升压（Boost）电路实现要求；“开关稳压电源”—查资料，利用变压器等电路就复杂；本题一般学过电力电子的同学都可以作出来，实现相对容易----与2005年三相电源比较开关稳压电源（E题)—方案选择10/4/202115第七届（2005年）三相正弦波变频电源（G题）1、基本要求（1）输出频率范围为20Hz～100Hz的三相对称交流电

8、，各相电压有效值之差小于0.5V；（2）输出电压波形应尽量接近正弦波，用示波器观察无明显失真；（3）当输入电压为198V～242V，负载电流有效值为0.5～3A时，输出线电压有效值应保持在36V，误差的绝对值小于5%；（4）具有过流保护(输出电流有效值达3.6A时动作)、负载缺相保护及负载不对称保护(三相电流中任意两相电流之差大于0.5A时动作)功能，保护时自动切断输入交流电源。开关稳压电源（E题)—方案选择10/4/202116主电路方案