第八届(2007年)全国大学生电子设计竞赛题目
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开关稳压电源(E题)

【本科组】

一、任务

设计并制作如图1所示的开关稳压电源。

1电源框图

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

(1) 输出电压UO可调范围:30V36V

(2) 最大输出电流IOmax2A

(3) U215V变到21V时,电压调整率SU2%IO=2A

(4) IO0变到2A时,负载调整率SI5%U2=18V

(5) 输出噪声纹波电压峰-峰值UOPP1VU2=18V,UO=36V,IO=2A

(6) DC-DC变换器的效率h70%U2=18V,UO=36V,IO=2A

(7) 具有过流保护功能动作电流IOth=2.5±0.2A

2发挥部分

(1) 进一步提高电压调整率,使SU0.2%IO=2A);

(2) 进一步提高负载调整率,使SI0.5%U2=18V

(3) 进一步提高效率,使h85%U2=18V,UO=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。

(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UOPP

(4) 本题中电压调整率SUU2在指定范围内变化时,输出电压UO的变化率;负载调整率SIIO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h=PO/ PIN,其中POUOIOPINUINIIN

(5) 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)。

(6) 制作时应考虑方便测试,合理设置测试点(参考图1)。

(7) 设计报告正文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。

四、评分标准

 

应包括的主要内容或考核要点

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 

发挥

部分

完成第(1)项

10 

完成第(2)项

10 

完成第(3)项

15  

完成第(4)项

4 

完成第(5)项

6 

其他

5 

总分

50 

 

 

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