各省历年电赛中的电源类题目收集汇总 1.docx
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各省历年电赛中的电源类题目收集汇总1
各省历年电赛中的电源类题目收集汇总
2008黑龙江省大学生电子设计竞赛题目-------------简易电能质量监测装置（D题）
2008年杭州电子科技大学电子设计竞赛题--------自动加热及散热系统（E题）
-----------------------------------------------------------------程控DC/DC升压电源（F题）
2010年山东省大学生电子设计竞赛本科组-----------三相多功能电表（E题）
2010年浙江省电子设计竞赛C题----------------------简易电能质量监测装置（C题）
------------------------------------------------------24V交流单相在线式不间断电源（D题）
2010年四川省电子设计竞赛题目-----------------------高效数控恒流电源（D题）
1、简易电能质量监测装置
简易电能质量监测装置（C题）
【本科组】
一．任务
设计并制作一个能同时对一路工频交流电的频率、电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、谐波等进行测量的数字式电能质量监测装置（图C-1虚线框内电路）。
为便于本试题的设计与制作，设定待测的100～500V交流输入电压、10～50A交流输入电流均经由相应的变换器转换为对应的1～5V交流电压。
图C-1
二．要求
2.1基本部分
（1）测量交流输入电压有效值。
频率：
50Hz；测量范围：
100～500V；准确度：
±1％。
（2）测量交流输入电流有效值。
频率：
50Hz；测量范围：
10～50A；准确度：
±1％。
（3）测量并显示有功功率P、无功功率Q、视在功率S及功率因数PF。
（4）在测试5组交流电压、交流电流有效值过程中，能显示它们的最大值和最小值。
（5）自制直流电源。
2.2发挥部分
（1）测量交流输入电压频率，精度为±0.5%。
（2）采用LCD显示，能够同时显示一个周期的输入电压、输入电流曲线。
（3）测量电压和电流的各次谐波含量
以N次电压谐波含有率为例，N次谐波含有率为N次谐波电压的均方根值与基波电压有效值之比，电流谐波含有率计算方法同电压谐波含有率。
测量至5次谐波，采用列表和百分数形式显示，测量误差＜1%。
（4）各次电流谐波含有率在列表显示方式中除了能够以百分比显示外，还能够显示各次谐波的有效值。
（5）其他
三、说明
1．调试时可用函数发生器输出的正弦信号电压作为一路交流电压信号；再经移相输出代表同一路的电流信号，移相网络自制。
2．检查交流电压、交流电流有效值、电压和电流谐波时，可采用函数发生器输出的对称方波信号。
电压基波、谐波的测试可用函数发生器输出的对称方波作为标准信号。
3．本题目不得采用电能计量专用芯片实现。
四．评分标准
内容
得分
设计报告
20分
基本部分
50分
发挥部分
50分
2、程控DC/DC升压电源
二○○八年杭州电子科技大学第八届大学生电子设计竞赛
程控DC/DC升压电源（F题）
一、任务
设计并制作一个程控DC/DC升压电源，其结构框图如图1所示：
图1程控DC/DC升压电源原理框图
二、要求
1、基本要求
（1）基本规格：
输入电压：
+5V/DC输出电压：
+6V/DC~+12.0V/DC
（2）基本技术指标：
输出电压分10档，从+6V到+10.5V，步长0.5V。
即（6,6.5,7,7.5,8,8.5,9,9.5,10,10.5）
能用“+”、“-”键操作控制输出电压的步进或步减
效率：
≥70%（以输出+9V,1A测试为准）
最大输出电流：
2A
输出电压纹波：
≤100mV（以输出+9V,1A测试为准）
（3）用LED或LCD显示输出电压。
（4）可用按键开启/关闭输出电压（此时不能用输入或输出开关切换）。
（5）具有输出记忆功能，当切断电源供电，重新开启后，输出电压保持不变。
2、发挥部分
（1）输出电流步进功能，从200mA~2A，分10档，步长200mA；电流用LED或LCD显示。
（2）提高电路效率：
≥85%（以输出+9V,1A测试为准）
（3）具有限流功能，当输出电流≥2.5A时，能自动切断输出供电。
（4）其它创新功能
三、评分标准
项目
满分
基本要求
设计与总结报告：
方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图和设计文件，测试方法与仪器，测试数据与测试结果分析
30
实际制作完成情况
70
发挥部分
完成
（1）
20
完成
（2）
10
完成（3）
10
完成（4）
10
四、说明
1、DC/DC电路选择开关工作模式，可灵活选择具体方案；
2、测试时可以用电阻负载；
3、控制电路部分也可灵活选择，最好用单片机作控制，并实施电源管理。
3、自动加热及散热系统
二○○八年杭州电子科技大学第八届大学生电子设计竞赛
自动加热及散热系统（E题）
一、任务
设计并制作一个自动加热及散热系统，当温度低于下限值时，加热器（建议用水泥电阻模拟）通电加热，当温度高于上限值时，用风扇冷却。
其示意图如下图所示。
二、基本要求
（1）系统供电用直流电源12V、5V要求制作，12V直流电源建议为2A。
（2）用LED或LCD显示设定温度和控制温度，温控和显示精度均为：
±2℃。
（3）系统控制温度范围可用键盘任意设定。
（4）温度低于40℃时，风扇停止工作，加热器开始加热；当温度高于60℃，应切断加热器，并接通风扇开始散热。
三、发挥部分
（1）能显示风扇实际转速。
（2）在整个控温区内，能根据温度高低自动调节风扇转速，在控温上限转速最快，控温下限转速最慢，在整个控温区内风扇转速变化要求在某种50%以上。
（3）温控精度：
±1℃
（4）其他。
三、评分标准
项目
满分
基本要求
设计与总结报告：
方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及相关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。
30
实际制作完成情况
70
发挥部分
完成第
（1）项
10
完成第
（2）项
15
完成第（3）项
15
完成第（4）项
10
4、三相多功能电表
E题三相多功能电表
【本科组】
一、任务
设计并制作一个能同时对三相工频交流电（频率波动范围为45-65Hz）的三相电压、三相电流、三相有功功率、三相无功功率、总有功功率、总无功功率、功率因数、电网频率、有功电能和无功电能进行测量的数字式多用表。
参见附图。
图片1
XX文库-让每个人平等地提升自我XX文库-让每个人平等地提升自我二、要求
XX文库-让每个人平等地提升自我1．基本要求
（1）测量功能及技术参数
A．三相额定交流相电压：
100V/220V/380V，过载能力：
持续1.2倍、瞬时电流10倍/5秒；
B．三相额定交流电流：
1A，过载能力：
持续1.2倍、瞬时电压2倍/1秒；
C．三相三线或者四线任意选择；
D．实现电压和电流相序检测功能；
（2）准确度
测量精度：
1级
（3）功能选择：
A．用按键选择交流电压、交流电流、有功功率、无功功率、频率和功率因数等的测量与显示；
B．有掉电存储功能。
2．发挥部分
A．利用按键实现密码保护功能；
B．标准RS-485通讯来实现远程测量，通信距离100米以上。
C．加入红外通信，通信距离3米以上；
D．其它（例如扩展功能，提高性能等）。
三、评分意见
项 目
满分
基本要求
设计与总结报告：
方案设计与论证，理论分析与计算，电路图，测试方法与数据，对测试结果的分析
50
实际制作完成情况
50
发挥部分
完成第一项
15
完成第二项
15
完成第三项
10
完成第四项
10
四、说明
1．调试时可用函数发生器输出的正弦信号电压作为交流电压信号，再经移相输出代表对应路的电流信号；或者用电能表校验装置来提供三相电流与三相电压。
2．可以用LCD液晶显示或者LED显示。
5、24V交流单相在线式不间断电源
24V交流单相在线式不间断电源（D题）
【本科组】
一．任务
设计并制作输出电压为24VAC在线式不间断电源，结构框图如图D-1所示。
图D-1
二．要求：
2.1基本要求
（1）在交流供电U1=36VAC和直流供电U3=36VDC两种情况下，保证输出电压U2=24VAC，且保证其频率为50±1Hz，额定输出电流1A；
（2）切断交流电源后，在输出满载情况下工作时间不少于30秒钟；
（3）交流供电时，电源达到以下要求：
1）电压调整率：
满载条件下，U1从29VAC增加至43VAC，U2变化不超过5%；
2）负载调整率：
U1=36VAC、U2=24VAC，从空载到满载，U2变化不超过5%；
（4）蓄电池供电时，满载条件下，效率
不低于65%（
）；
（5）具有输出短路保护功能。
2.2发挥部分
（1）交流供电时，将电压调整率提高至2%，条件同基本部分。
（2）蓄电池供电时，在满载条件下，将效率
提高至80%。
（3）满载条件下，输出为正弦波，失真度不大于5%。
（4）具有给蓄电池充电功能，充电电流不小于0.1A，充电电路对蓄电池不能过充。
（5）具有欠压保护功能：
当蓄电池的放电电压≤29V时整机自动保护停止工作。
（6）其他。
三、说明
1．不得采用DC-DC、DC-AC等电源模块，不得使用不间断电源产品改制。
2．注意作品制作工艺，留出测试端口。
四．评分标准
内容
得分
设计报告
20分
基本部分
50分
发挥部分
50分
6、高效数控恒流电源
高效数控恒流电源（D题）
（本专科共用）
一、任务
设计并制作以DC-DC变换器为核心的数控恒流电源，电路框图如图1所示。
图1电路框图
二、要求
在输入电压Ui为15V/DC（波动范围12V~18V）及电阻负载条件下，使电源满足：
1．基本要求
（1）输出电流Io可调范围：
200mA～2000mA；最大输出电压Uomax：
10V；
（2）Ui从12V变到18V时，电流调整率SI≤4%（Io＝1000mA，负载为5Ω的条件下测试）；
（3）改变负载电阻，输出电压在10V以内变化时，负载调整率SR≤4%（Ui=15V，Io＝1000mA，负载在1Ω～5Ω条件下测试）；
（4）输出噪声纹波电流≤30mA（Ui=15V，Uo=10V，Io=2000mA）；
（5）整机效率
≥70%（Ui=15V，Uo=10V，Io=2000mA）；
（6）具有过压保护功能，动作电压Uoth=11±0.5V（Ui=15V，Io=1000mA）；
2．发挥部分
（1）能数字设定并控制输出电流，步进≤10mA，要求输出电流与给定值的相对误差≤±2%；
（2）输出噪声纹波电流≤15mA（Ui=15V，Uo=10V，Io=2000mA）；
（3）整机效率
≥80%（Ui=15V，Uo=10V，Io=2000mA）；
（4）排除过压故障后，电源能自动恢复为正常状态；
（5）具有输出电流的测量和数字显示功能；
（6）其它（如：
扩大输入电压波动范围为8V~20V；具有上电前输出开路检测并报警显示功能等。
）。
三、评分标准
项目
主要内容
满分
设计报告
（本科30分）
（高职高专10分）
报告内容：
（1）方案比较、设计与论证；
（2）理论分析与计算；
（3）电路图及有关设计文件；
（4）测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。
基本要求（50分）
输出电流Io范围
15
电流调整率SI
5
负载调整率SR
5
输出噪声纹波电流
5
整机效率
15
过压保护功能
5
发挥部分（50分）
数字设定并控制输出电流
15
输出噪声纹波电流
5
整机效率
10
保护自动恢复功能
5
输出电流测量显示功能
5
其它
10
四、说明
1.图1中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。
2.DC-DC变换器、控制、显示电路只能由Ui供电，不得另加辅助电源，但控制器电源允许使用DC-DC成品模块。
3.本题中的输出噪声纹波电流是指输出电流中的所有非直流成分，要求用毫伏表测量输出纹波电压，再换算成输出纹波电流值。
4.本题中电流调整率SI指Ui在指定范围内变化时，输出电流Io的相对变化率，即
；负载调整率SR指输出电压Uo在指定范围内变化（改变负载）时，输出电流Io的相对变化率，即
。
5.整机效率η=Po/PI，其中Po＝UoIo，PI＝UiIi。
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