必发365全国大学生电子设计大赛分类-电源类

2020-11-08 16:43字体:
  

  寰宇大学生电子策画大赛分类-电源类_电子/电途_工程科技_专业原料。三相正弦波变频电源(G 题) 磨练实质:(有需要做一下) 1、变频电途第一次浮现(交-直-交)(纯电途策画局部) 2、SPWM 调制 一、使命 策画并筑制一个三相正弦波变频电源,输出线

  三相正弦波变频电源(G 题) 磨练实质:(有需要做一下) 1、变频电途第一次浮现(交-直-交)(纯电途策画局部) 2、SPWM 调制 一、使命 策画并筑制一个三相正弦波变频电源,输出线V,最大负载 电流有用值为 3A,负载为三相对称阻性负载(Y 接法)。变频电源框图如下图所示。 220VAC 阻隔 变压器 整流 逆变 三相 负载 支配器 二、央求 1、必发365根本央求 (1)输出频率规模为 20Hz~100Hz 的三相对称相易电,各相电压有用值之差 小于 0.5V; (2)输出电压波形应尽量迫近正弦波,用示波器调查无彰彰失线V,负载电流有用值为 0.5~3A 时,输出线电压 有用值应依旧正在 36V,偏差的绝对值小于 5%; (4)具有过流珍爱(输出电流有用值达 3.6A 时作为)、负载缺相珍爱及负载不 对称珍爱(三相电流中恣意两相电流之差大于 0.5A 时作为)效用,珍爱时 自愿堵截输入相易电源。 2、施展局部 (1)当输入电压为 198V~242V,负载电流有用值为 0.5~3A 时,输出线电压 有用值应依旧正在 36V,偏差的绝对值小于 1%; (2)策画筑制具有衡量、显示该变频电源输出电压、电流、频率和功率的电 途,衡量偏差的绝对值小于 5%; (3)变频电源输出频率正在 50Hz 以上时,输出相电压的失线)其他。 三、评分准绳 根本央求 项目 策画与总结申报:计划斗劲、策画与论证,理 论领悟与估计,电途图及相合策画文献,测试 格式与仪器,测试数据及测试结果领悟 满分 50 实质告竣情形 50 告竣第(1)项 10 施展局部 告竣第(2)项 告竣第(3)项 24 11 其它 5 四、讲明 1、正在调试历程中,要细心安然; 2、不行应用爆发 SPWM(正弦波脉宽调制)波形的专用芯片; 3、需要时,能够正在阻隔变压器前应用自耦变压器调动输入电压,可用三相电 阻箱模仿负载; 4、衡量失真度时,应细心输入信号的衰减以及与失线、输出功率可通过电流、电压的衡量值估计。 一、使命 开合稳压电源(E 题) 【本科组】 策画并筑制如图 1 所示的开合稳压电源。 图 1 电源框图 二、央求 正在电阻负载要求下,使电源知足下述央求: 1.根本央求 (1)输出电压 UO 可调规模:30V~36V; (2)最大输出电流 IOmax:2A; (3)U2 从 15V 变到 21V 时,电压调动率 SU≤2%(IO=2A); (4)IO 从 0 变到 2A 时,负载调动率 SI≤5%(U2=18V); (5)输出噪声纹波电压峰-峰值 UOPP≤1V(U2=18V,UO=36V,IO=2A); (6)DC-DC 变换器的效果 η≥70%(U2=18V,UO=36V,IO=2A); (7)具有过流珍爱效用,作为电流 IO(th)=2.5±0.2A; 2.施展局部 (1)进一步升高电压调动率,使 SU≤0.2%(IO=2A); (2)进一步升高负载调动率,使 SI≤0.5%(U2=18V); (3)进一步升高效果,使 η≥85%(U2=18V,UO=36V,IO=2A); (4) 摒除过流打击后,电源能自愿规复为平常状况; (5)能对输出电压实行键盘设定和步进调动,步进值 1V,同时具有输出 电压、电流的衡量和数字显示效用。 (6) 其他。 三、讲明 (1)DC-DC 变换器不应承应用制品模块,但可应用开合电源支配芯片。 (2)U2 可通过相易调压器蜕变 U1 来调动。DC-DC 变换器(含支配电途)只 能由 UIN 端供词电,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总共非直流因素,要 求用带宽不小于 20MHz 模仿示波器(AC 耦合、扫描速率 20ms/div) 衡量 UOPP。 (4)本题中电压调动率 SU 指 U2 正在指定例模内蜕化时,输出电压 UO 的蜕化 率;负载调动率 SI 指 IO 正在指定例模内蜕化时,输出电压 UO 的蜕化率; DC-DC 变换器效果 η=PO/ PIN,此中 PO=UOIO,PIN=UINIIN。 (5) 电源正在最大输出功率下应能贯串安然处事足够长的时刻(测试时刻, 不行浮现过热等打击)。 (6)筑制时应试虑便当测试,合理配置测试点(参考图 1)。 (7) 策画申报正文中应包含体例总体框图、中央电途道理图、首要流程 图、首要的测试结果。完备的电途道理图、厉重的源标准和完备的 测试结果用附件给出。 四、评分准绳 项目 应包含的首要实质或调查重点 满分 策画 申报 计划论证 电途策画 DC-DC 主回途拓扑;支配格式及完成方 8 案;升高效果的格式及完成计划 主回途器件的遴选及参数估计;支配电途 20 根本 央求 施展 局部 与参数估计 策画与参数估计;效果的领悟及估计;保 护电途策画与参数估计;数字设定及显示 电途的策画 测试格式;测试仪器;测试数据 测试格式与数据 (着重考查格式和仪器遴选实在切性以及 10 数据是否扫数、精确) 测试结果领悟 与策画目标实行斗劲,领悟爆发差错的原 因,并提出修正格式 5 电途图及策画文 件 中心考查完备性、典型性 7 50 总分 实质筑制告竣情形 50 告竣第(1)项 告竣第(2)项 告竣第(3)项 告竣第(4)项 告竣第(5)项 其他 总分 10 10 15 4 6 5 50 09 年电赛 光伏并网发电模仿安装(A 题) 【本科组】 磨练央求: 1、DC-AC 转化电途 一、使命 策画并筑制一个光伏并网发电模仿安装,其布局框图如图 1 所示。用直流稳 压电源 US 和电阻 RS 模仿光伏电池,US=60V,RS=30Ω~36Ω;uREF 为模仿电网电压 的正弦参考信号,其峰峰值为 2V,频率 fREF 为 45Hz~55Hz;T 为工频阻隔变压器, 变 比 为 n2:n1=2:1 、 n3:n1=1:10 , 将 uF 作 为输 出 电 流 的 反 馈 信 号 ; 负 载 电 阻 RL=30Ω~36Ω。 二、央求 图 1 并网发电模仿安装框图 1.根本央求 (1)具有最大功率点跟踪(MPPT)效用:RS 和 RL 正在给定例模内蜕化时, 使Ud = 1 2 U S ,相对差错的绝对值不大于 1%。 (2)具有频率跟踪效用:当 fREF 正在给定例模内蜕化时,使 uF 的频率 fF=fREF, 相对差错绝对值不大于 1%。 (3)当 RS=RL=30Ω 时,DC-AC 变换器的效果η≥60%。 (4)当 RS=RL=30Ω 时,输出电压 uo 的失线)具有输入欠压珍爱效用,作为电压 Ud(th)=(25±0.5)V。 (6)具有输出过流珍爱效用,作为电流 Io(th)=(1.5±0.2)A。 2.施展局部 (1)升高 DC-AC 变换器的效果,使η≥80%(RS=RL=30Ω 时)。 (2)低浸输出电压失线)完成相位跟踪效用:当 fREF 正在给定例模内蜕化以及加非阻性负载时, 均能确保 uF 与 uREF 同相,相位差错的绝对值≤5°。 (4)过流、欠压打击摒除后,安装能自愿规复为平常状况。 (5)其他。 三、讲明 1.本题中总共相易量除稀少讲明外均为有用值。 2.US 采用测验室可调直流稳压电源,不需自制。 3.支配电途应承另加辅助电源,但应尽量省略途数和损耗。 4.DC-AC 变换器效果η = Po Pd ,此中 Po = Uo1 ? Io1 , Pd = Ud ? Id 。 5.根本央求(1)、(2)和施展局部(3)央求从给定或要求发作蜕化到电途 到达稳态的时刻不大于 1s。 6.安装应能贯串安然处事足够长时刻,测试时刻不行浮现过热等打击。 7.筑制时应合理配置测试点(参考图 1),以便当测试。 8.策画申报正文中应包含体例总体框图、中央电途道理图、首要流程图、 首要的测试结果。完备的电途道理图、厉重的源标准和完备的测试结果 用附件给出。 四、评分准绳 项目 首要实质 策画 申报 根本央求 计划论证 斗劲与遴选 计划描写 外面领悟与计 算 MPPT 的支配格式与参数估计 同频、同相的支配格式与参数估计 升高效果的格式 滤波参数估计 电途与标准设 计 DC-AC 主回途与器件遴选 支配电途或支配标准 珍爱电途 测试计划与测 试结果 测试计划及测试要求 测试结果及其完备性 测试结果领悟 策画申报布局 及典型性 摘要 策画申报正文的布局 图标的典型性 总分 实质筑制告竣情形 施展 局部 告竣第(1)项 告竣第(2)项 告竣第(3)项 告竣第(4)项 其他 总分 满分 4 9 9 5 3 30 50 10 5 24 5 6 50 09 电赛 电能征求充电器(E 题) 【本科组】 一、使命 策画并筑制一个电能征求充电器,充电器及测试道理示贪图如图 1。该充 电器的中央为直流电源变换器,它从平素流电源中摄取电能,以尽恐怕大的 电流充入一个可充电池。直流电源的输出功率有限,其电动势 Es 正在必然规模 内舒徐蜕化,当 Es 为分歧值时,直流电源变换器的电途布局,参数能够分歧。 监测和支配电途由直流电源变换器供电。因为 Es 的蜕化极慢,监测和支配电 途应当采用间罢工作式样,以低浸其能耗。可充电池的电动势 Ec=3.6V,内阻 Rc=0.1Ω。 二、央求 1、根本央求 (1)正在 Rs=100Ω,Es=10V~20V 时,充电电流 Ic 大于(Es-Ec)/(Rs+Rc)。 (2)正在 Rs=100Ω 时,能向电池充电的 Es 尽恐怕低。 (3)Es 从 0 逐步升高时,能自愿启动充电效用的 Es 尽恐怕低。 (4)Es 低浸到不行向电池充电,最低至 0 时,尽量低浸电池放电电流。 (5)监测和支配电途处事间歇设定例模为 0.1 s~5s。 2、施展局部 (1)正在 Rs=1Ω,Es=1.2V~3.6V 时,以尽恐怕大的电流向电池充电。 (2)能向电池充电的 Es 尽恐怕低。当 Es≥1.1V 时,取 Rs =1Ω; 当 Es<1.1V 时,取 Rs =0.1Ω。 (3)电池十足放电,Es 从 0 逐步升高时,能自愿启动充电效用(充电输出 端开途电压 >3.6V,短途电流>0)的 Es 尽恐怕低。当 Es≥1.1V 时,取 Rs =1Ω; 当 Es<1.1V 时,取 Rs=0.1Ω。 (4)低浸本钱。 (5)其他。 三、评分准绳 项目 体例计划 外面领悟与估计 策画 申报 电途与标准策画 测试结果 策画申报布局及典型性 根本 央求 施展 局部 总分 实质筑制告竣情形 告竣第(1)项 告竣第(2)项 告竣第(3)项 告竣第(4)项 其他 总分 首要实质 电源变换及支配格式完成计划 升高效果格式的领悟及估计 电途策画与参数估计 启动电途策画与参数估计 设定电途的策画 测试数据完备性 测试结果领悟 摘要,策画申报正文的布局 图外的典型性 满分 5 7 10 3 5 30 50 30 5 5 5 5 50 四、讲明 1.测试最低可充电 Es 的格式:逐步低浸 Es,直到充电电流 Ic 略大于 0。当 Es 高于 3.6V 时,Rs 为 100Ω;Es 低于 3.6V 时,调换 Rs 为 1Ω;Es 低浸到 1.1V 以下时,调换 Rs 为 0.1Ω。然后延续低浸 Es,直到知足央求。 2.测试自愿启动充电效用的格式:从 0 初阶逐步升高 Es,Rs 为 0.1Ω;当 Es 升高到高于 1.1V 时,调换 Rs 为 1Ω。然后延续升高 Es,直到知足央求。 数字幅频平衡功率放大器(F 题) 【本科组】 一、使命 策画并筑制一个数字幅频平衡功率放大器。该放大器包含前置放大、带阻网 络、数字幅频平衡和低频功率放大电途,其构成框图如图 1 所示。 图 1 数字幅频平衡功率放大器构成框图 二、央求 1.根本央求 (1)前置放大电途央求: a. 小信号电压放大倍数不小于 400 倍(输入正弦信号电压有用值小于 10mV)。 b. -1dB 通频带为 20Hz~20kHz。 c. 输出电阻为 600?。 (2)筑制带阻汇集对前置放大电途输出信号 v1 实行滤波,以 10kHz 时输出 信号 v2 电压幅度为基准,央求最大衰减≥10dB。带阻汇集简直电途睹 问题讲明 1。 (3)使用数字信号打点时间,筑制数字幅频平衡电途,对带阻汇集输出的 20Hz~20kHz 信号实行幅频平衡。央求: a. 输入电阻为 600?。 b. 经历数字幅频平衡打点后,以 10kHz 时输出信号 v3 电压幅度为基准, 通频带 20Hz~20kHz 内的电压幅度震撼正在±1.5dB 以内。 2. 施展局部 筑制功率放大电途,对数字平衡后的输出信号 v3 实行功率放大,央求末级 功放管采用分立的大功率 MOS 晶体管。 (1)当输入正弦信号 vi 电压有用值为 5mV、功率放大器接 8?电阻负载(一 端接地)时,央求输出功率≥10W,输出电压波形无彰彰失线kHz。 (3)功率放大电途的效果≥60%。 (4)其他。 三、讲明 1.问题根本央求中的带阻汇集如图 2 所示。图中元件值是标称值,不是实 际值,对精度不作央求,电容务必采用铝电解电容。 图 2 带阻汇集 2.本题中前置放大电途电压放大倍数是正在输入信号 vi 电压有用值为 5mV 的 要求下测试。 3.问题施展局部中的功率放大电途不得应用 MOS 集得胜率模块。 4.本题中功率放大电途的效果界说为:功率放大电途输出功率与其直流电 源需要功率之比,电途中应预留测试端子,以便测试直流电源需要功率。 5.策画申报正文中应包含体例总体框图、中央电途道理图、首要流程图、 首要的测试结果。完备的电途道理图、厉重的源标准用附件给出。 四、评分准绳 项目 首要实质 满分 策画申报 体例计划 总体计划策画 6 前置放大电途策画 功率放大电途策画 外面领悟与策画 12 数字幅频平衡电途策画 数字打点算法策画 总体电途 电途与标准策画 4 处事流程 调试格式与仪器 测试计划与测试 测试数据完备性 5 结果 测试结果领悟 摘要 策画申报布局及 策画申报正文的布局 3 典型性 图外的典型性 总分: 30 根本央求 实质筑制告竣情形 50 告竣第(1)项 13 告竣第(2)项 12 施展局部 告竣第(3)项 20 其他 5 总分: 50 05 电赛 数控直流电流源(F 题) 一、使命 策画并筑制数控直流电流源。输入相易 200~240V,50Hz;输出直流电压≤ 10V。其道理示贪图如下所示。 显示器 键盘 支配器 电流源 电源 负载 二、央求 1、根本央求 (1)输出电流规模:200mA~2000mA; (2)可配置并显示输出电流给定值,央求输出电流与给定值差错的绝对值 ≤给定值的 1%+10 mA; (3)具有“+”、“-”步进调动效用,步进≤10mA; (4)蜕变负载电阻,输出电压正在 10V 以内蜕化时,央求输出电流蜕化的绝 对值≤输出电流值的 1%+10 mA; (5)纹波电流≤2mA; (6)自制电源。 2、施展局部 (1)输出电流规模为 20mA~2000mA,步进 1mA; (2)策画、筑制衡量并显示输出电流的安装 (可同时或瓜代显示电流的给 定值和实测值),衡量偏差的绝对值≤衡量值的 0.1%+3 个字; (3)蜕变负载电阻,输出电压正在 10V 以内蜕化时,央求输出电流蜕化的绝 对值≤输出电流值的 0.1%+1 mA; (4)纹波电流≤0.2mA; (5)其他。 三、评分准绳 根本要 求 项目 策画与总结申报:计划斗劲、策画与论证,外面领悟 与估计,电途图及相合策画文献,测试格式与仪器, 测试数据及测试结果领悟。 满分 50 实质告竣情形 50 告竣第(1)项 4 告竣第(2)项 20 施展部 分 告竣第(3)项 16 告竣第(4)项 5 其他 5 四、讲明 1、必发365需留出输出电流和电压衡量端子; 2、输出电流可用高精度电流外衡量;若是没有高精度电流外,可正在采样电 阻上衡量电压换算成电流; 3、纹波电流的衡量可用低频毫伏外衡量输出纹波电压,换算成纹波电流。 09 电赛 宽带直放逐大器(C 题) 【本科组】 一、使命 策画并筑制一个宽带直放逐大器及所用的直流稳压电源。 二、央求 1.根本央求 (1)电压增益 AV≥40dB,输入电压有用值 Vi≤20mV。AV 可正在 0~40dB 规模内 手动贯串调治。 (2)最大输出电压正弦波有用值 Vo≥2V,输出信号波形无彰彰失线MHz 通频带内增益晃动≤1dB。 (4)放大器的输入电阻≥50?,负载电阻(50±2)?。 (5)策画并筑制知足放大器央求所用的直流稳压电源。 2.施展局部 (1)最大电压增益 AV≥60dB,输入电压有用值 Vi≤10 mV。 (2)正在 AV=60dB 时,输出端噪声电压的峰-峰值 VONPP≤0.3V。 (3)3dB 通频带 0~10MHz;正在 0~9MHz 通频带内增益晃动≤1dB。 (4)最大输出电压正弦波有用值 Vo≥10V,输出信号波形无彰彰失线)进一步低浸输入电压升高放大器的电压增益。 (6)电压增益 AV 可预置并显示,预置规模为 0~60dB,步距为 5dB(也能够 贯串调治);放大器的带宽可预置并显示(起码 5MHz、 10MHz 两点)。 (7)低浸放大器的筑制本钱,升高电源效果。 (8)其他(比方刷新放大器本能的其它手段等)。 三、讲明 1.宽带直放逐大器幅频特征示贪图如图 1 所示。 图 1 幅频特征示贪图 2.负载电阻应预留测试用检测口和彰彰象征,如不契合(50±2)?的电阻 值央求,则酌情扣除最大输出电压有用值项的所得分数。 3.放大器要留有需要的测试点。创议的测试框图如图 2 所示,可采用信号发 生器与示波器/交、直流电压外组合的静态法或扫频仪实行幅频特征衡量。 图 2 幅频特征测试框图 四、评分准绳 策画 申报 项目 体例计划 外面领悟与估计 电途与标准策画 测试计划与测试结果 策画申报布局及典型性 总分 首要实质 斗劲与遴选 计划描写 带宽增益积 通频带内增益晃动支配 线性相位 抑低直流零点漂移 放大器宁静性 电途策画 测试计划及测试要求 测试结果完备性 测试结果领悟 摘要 策画申报正文的布局 图外的典型性 分数 2 9 8 8 3 30 根本 实质筑制告竣情形 50 央求 告竣第(1)项 7 告竣第(2)项 2 告竣第(3)项 7 告竣第(4)项 6 施展 告竣第(5)项 12 局部 告竣第(6)项 5 告竣第(7)项 6 其他 5 总分 50

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