2011全国大学生电子设计竞赛 “电源类”

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1、主攻“电源类”赛题方向的同学注意了：1.“电源类”赛题近届都有在9届电子设计竞赛中，电源类赛题有7题：① 简易数控直流电源（1994年A题）；② 直流稳压电源（1997年A题）；③ 数控直流电流源（2005年F题）；④三相正弦波变频电源（2005年G题）；⑤ 开关稳压电源（2007年本科组E题）；⑥ 光伏并网发电模拟装置（2009年A题）；⑦ 电能搜集充电器（2009年E题）比较历届赛题可以看到， “电源类”赛题从DC→AC，而且设计要求是越来越高。例如：2005年G题“三相正弦波变频电源”要求：（1）输出频率范围为20Hz～100Hz的三相对称交流电，

2、各相电压有效值之差小于0.5V；（2）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%；（3）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%；（4）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%；（5）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。2009年A题“光伏并网发电模拟装置”要求：（1）具有最大功率点跟踪（MP

3、PT）功能：RS和RL在给定范围内变化时，使 ，相对偏差的绝对值不大于1%。（2）具有频率跟踪功能：当fREF在给定范围内变化时，使uF的频率fF=fREF，相对偏差绝对值不大于1%。（3）DC-AC变换器的效率，使 ≥80%（RS=RL=30Ω时）。（4）具有输入欠压保护功能，具有输出过流保护功能。2.2.2历届“电源类”赛题的主要知识点从历届“电源类”赛题来看，主攻“电源类”赛题方向的同学需要了解：l变频电源、PWM开关电源等工作原理、系统结构和电路组成lAC电源变压器的设计与制作l高频开关电源变压器的设计与制作lAC整流和滤波电路设计与制作l斩波和

4、驱动电路设计与制作l逆变和驱动电路设计与制作l电流、电压检测电路设计与制作l过流和过压保护电路设计与制作l真有效值检测电路设计与制作lADC和DAC电路设计与制作lDC-DC升压型开关电源电路设计与制作lDC-DC降压型开关电源电路设计与制作l直流稳压电路设计与制作l单片机、FPGA、ARM最小系统电路设计与制作l微控制器外围电路（显示器、键盘、开关等）的设计与制作2.2.3建议：“电源类””赛题中所涉及到的一些知识点，对有些专业的同学来讲，在专业课程中是没有的，需要自己去搞清楚。这一点很重要。理论用来指导行动。没有理论基础，盲人摸象，行动一定会有困难。

5、另外，“电源类””赛题的实践性要求很强，例如变压器的制作，特别是高频开关电源变压器的制作，电感线圈的设计与制作、PCB的设计等。站在岸上是学不会游泳的。建议从简单的基本的电源类电路做起，如简单的直流稳压器电路等，通过一些作品的制作和训练，找到感觉。（1）主攻“电源类”赛题方向的同学在训练过程中，以历届赛题为基础，可以选择已经出现过的一些赛题做一些训练；主要训练这类赛题的共用部分，如变压器、AC-DC、滤波器、微控制器、ADC/DAC等。完成相关模块的设计制作，以备竞赛需要。（2）主攻“电源类”赛题方向的同学还应该注意与电源特性和指标参数测试有关的仪器仪表

6、的设计与制作。一些赛题会包含这方面的内容，如2007年本科组E题“开关稳压电源”要求测量输出电压和电流。（3）主攻“电源类”赛题方向的同学还可以发挥自己的想象力，考虑一下：① 还有哪些“电源类”的赛题在竞赛中没有出现过？如大功率电流源等，在培训过程中事先训练一下。②已经出现过的一些赛题，考虑一下哪些可能会在放大器、仪器仪表、高频、控制类等赛题中出现？③已经出现过的一些赛题，考虑一下哪些可能在指标和功能方面会有哪些变化？如效率、稳定度、输出功率等。④已经出现过的一些赛题，考虑一下哪些可能在制作要求方面会有哪些变化？（4）主攻其他方向的同学，也需要注意电源的

7、设计与制作。在“全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材 全国大学生电子设计竞赛  系统设计（第2版）”一书，在详细分析了历届放大器类赛题与特点基础上，用多个设计实例，系统介绍了电源类作品的设计要求、系统方案和算法、电路设计、主要芯片、程序设计等内容。“全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材 全国大学生电子设计竞赛 系统设计（第2版）”由黄智伟编著，北京航空航天大学出版社2011.1出版在“全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材 全国大学生电子设计竞赛 电路设计（第2版）”一书，在详细分析了历届全国大学生电子设计竞赛题目的设计要求及所涉及的电路基础上

8、，精心挑选了多个传感器应用电路、信号调理电路、放大器电路、信号变换电路、射频电路