全国大学生电子设计大赛备战方案Word格式文档下载.docx
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g.熟悉并掌握基本竞赛论文(设计报告)的书写格式,大致内容组成。
(运用Word文档软件)二•具体计划内容与训练
2.1电源类赛题基本模块学习与掌握
a.变频电源、PWM开关电源等工作原理、系统结构和电路组成
b.AC电源变压器的设计与制作
c.高频开关电源变压器的设计与制作
d.AC整流和滤波电路设计与制作
e.斩波和驱动电路设计与制作
f.逆变和驱动电路设计与制作
g.电流、电压检测电路设计与制作
h.过流和过压保护电路设计与制作
i.真有效值检测电路设计与制作
j.AC-DC开关电源电路设计与制作
k.DC-DC升压型开关电源电路设计与制作
l.DC-DC降压型开关电源电路设计与制作
m.直流稳压电路设计与制作
n.单片机、FPGAARM最小系统电路设计与制作
o.微控制器外围电路(显示器、键盘、开关等)的设计与制作
p.ADC和DAC电路设计与制作
另外,电源类赛题所涉及的新技术也需要关注:
它们可是今后比赛出题的方向:
高频变换技术、功率转换技术、数字化控制技术、全谐振高频软开关变换技术、同步整流技术、多相变换器技术、饱和电感技术、电磁兼容相关技术、各种形式的功率因数校正技术、各种保护技术、各种变频技术、各种智能监测技术、各种智能化充电技术、微电网技术、各种形式的驱动技术等。
2.2电源类赛题日常训练方向及计划
(主要是往届全国竞赛电源题和省级电赛电源题)
全国大学生电子设计竞赛历年电源题目(1994—2011)
第一届(1994年)全国大学生电子设计竞赛题目
题目一简易数控直流电源
、设计任务
设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。
其原理
示意图如下:
、设计要求
1.基本要求
(1)输出电压:
范围0〜+9.9V,步进0.1V,纹波不
大于10mV
(2)输出电流:
500mA
(3)输出电压值由数码管显示;
(4)由“+”、“一”两键分别控制输出电压步进增减;
(5)为实现上述几部件工作,自制一稳压直流电源,输出土15V,+5V。
2.发挥部分
(1)输出电压可预置在0〜9.9V之间的任意一个值;
(2)
(步
用自动扫描代替人工按键,实现输出电压变化
进0.1V不变);
(3)扩展输出电压种类(比如三角波等)
三、评分意见
项目
得分
基本要
求
方案设计与论证、理论计算与
分析、电路图
30
实际完成情况
50
总结报告
20
发挥部
分
完成第一项
5
完成第二项
15
完成第三项
第三届(1997年)全国大学生电子设计竞赛题目
A题直流稳定电源
一、任务
设计并制作交流变换为直流的稳定电源。
二、要求
(1)稳压电源在输入电压220V、50Hz、电压变化范围+15%^-20%条件下:
a.输出电压可调范围为+9V〜+12V
b.最大输出电流为1.5A
c.电压调整率W0.2%(输入电压220V变化范围+15%〜-20%下,空载到满载)
d.负载调整率w1%(最低输入电压下,满载)
e.纹波电压(峰-峰值)w5mV(最低输入电压下,满载)
f.效率》40%(输出电压9V、输入电压220V下,满载)g.具有过流及短路保护功能
(2)稳流电源在输入电压固定为+12V的条件下:
a.输出电流:
4〜20mA可调
b.负载调整率w1%(输入电压+12V、负载电阻由
200Q〜300Q变化时,输出电流为20mA时的相对变化率)
(3)DC-DC变换器在输入电压为+9V〜+12V条件下:
a.输出电压为+100V,输出电流为10mA
b.电压调整率w1%(输入电压变化范围+9V〜+12V)
c.负载调整率w1%(输入电压+12V下,空载到满载)
d.纹波电压(峰-峰值)w100mV(输入电压+9V下,满载)
(1)扩充功能
a.排除短路故障后,自动恢复为正常状态
b.过热保护
c.防止开、关机时产生的“过冲”
(2)提高稳压电源的技术指标
a.提高电压调整率和负载调整率
b.扩大输出电压调节范围和提高最大输出电流值
(3)改善DC-DC变换器
a.提高效率(在100V、100mAT)
b.提高输出电压
(4)用数字显示输出电压和输出电流
得
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
实际制作完成情况
9
完成第
(1)项
完成第
(2)项
完成第(3)项
6
完成第(4)项
10
特色与创新
第七届2005年全国大学生电子设计竞赛试题数控直流电流源(F题)
、任务
设计并制作数控直流电流源。
输入交流200〜240V,50Hz;
输出直流电压W10V。
其原理示意图如下所示。
二、要求
1、基本要求
(1)输出电流范围:
200mA〜2000mA
(2)可设置并显示输出电流给定值,要求输出电流与给
定值偏差的绝对值w给定值的
1%+10mA;
(3)具有“+”、“-”步进调整功能,步进W10mA
(4)改变负载电阻,输出电压在10V以内变化时,要求
输出电流变化的绝对值w输出电流值的1%+10mA
(5)纹波电流W2mA
(6)自制电源。
2、发挥部分
(1)输出电流范围为20mA-2000mA步进1mA
(2)设计、制作测量并显示输出电流的装置(可同时或
交替显示电流的给定值和实测值),测量误差的绝
对值w测量值的0.1%+3个字;
(3)改变负载电阻,输出电压在10V以内变化时,要求
输出电流变化的绝对值w输出电流值的0.1%+1mA
(4)纹波电流w0.2mA;
(5)其他。
三、评分标准
满分
方案比较、设计与论证,理论分析与计算,电路图及有关设计文件,测试方法与仪器,测试数据及测试结果分析。
完成第⑴项
4
完成第⑵项
完成第⑶项
16
完成第⑷项
其他
四、说明
1、需留出输出电流和电压测量端子;
2、输出电流可用高精度电流表测量;
如果没有高精度电
流表,可在采样电阻上测量电压换算成电流;
3、纹波电流的测量可用低频毫伏表测量输出纹波电压,换算成纹波电流。
三相正弦波变频电源(G题)
一、任务
设计并制作一个三相正弦波变频电源,输出线电压有效
值为36V,最大负载电流有效值为3A,负载为三相对称阻性负载(丫接法)。
变频电源框图如下图所示。
(1)输出频率范围为20Hz〜100Hz的三相对称交流电,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。
(1)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1%
(2)设计制作具有测量、显示该变频电源输出电压、电流、
频率和功率的电路,测量误差的绝对值小于5%
(3)变频电源输出频率在50Hz以上时,输出相电压的失真度小于5%
(4)其他。
方案比较、设计与论证,理论分析与计算,电路图及有关设计文件,测试方法与仪器,测试数据及测试结果分析
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11
其它
1、在调试过程中,要注意安全;
2、不能使用产生SPWM正弦波脉宽调制)波形的专用芯片;
3、必要时,可以在隔离变压器前使用自耦变压器调整输入电压,可用三相电阻箱模拟负载;
4、测量失真度时,应注意输入信号的衰减以及与失真度仪
的隔离等问题;
5、输出功率可通过电流、电压的测量值计算。
第八届2007年全国大学生电子设计竞赛试题开关稳压电源(E题)
【本科组】
图1电源框图
、要求
在电阻负载条件下,使电源满足下述要求:
(1)输出电压UO可调范围:
30V〜36V;
(2)最大输出电流IOma:
2A;
(3)U2从15V变到21V时,电压调整率Su<
2(Io=2A);
(4)Io从0变到2A时,负载调整率S<
5%(U2=18V);
(5)输出噪声纹波电压峰-峰值UOppC1V
(U2=18V,UO=36V,Io=2A);
(6)DC-DC变换器的效率70%U2=18V,UO=36V,Io=2A);
(7)具有过流保护功能,动作电流I。
(th)=2.5±
0.2A;
(1)进一步提高电压调整率,使SW0.2%(Io=2A);
(2)进一步提高负载调整率,使S<
0.5%(U2=18V);
(3)进一步提高效率,使口》85(U=18V,U=36V,Io=2A);
(4)排除过流故障后,电源能自动恢复为正常状态;
(5)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。
(6)其他。
三、说明
(1)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)U2可通过交流调压器改变U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。
(3)本题中的输出噪声纹波电压是指输出电压中的所有
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UO