【正文】 ② 已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的一些賽題，考慮一下哪些可能會(huì)在放大器、儀器儀表、高頻、控制類等賽題中出現(xiàn)？③ 已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的一些賽題，考慮一下哪些可能在指標(biāo)和功能方面會(huì)有哪些變化？如效率、穩(wěn)定度、輸出功率等。一些賽題會(huì)包含這方面的內(nèi)容，如2007年本科組E題“開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源”要求測(cè)量輸出電壓和電流。完成相關(guān)模塊的設(shè)計(jì)制作，以備競(jìng)賽需要。建議從簡(jiǎn)單的基本的電源類電路做起，如簡(jiǎn)單的直流穩(wěn)壓器電路等，通過(guò)一些作品的制作和訓(xùn)練，找到感覺(jué)。另外，“電源類””賽題的實(shí)踐性要求很強(qiáng)，例如變壓器的制作，特別是高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器的制作，電感線圈的設(shè)計(jì)與制作、PCB的設(shè)計(jì)等。理論用來(lái)指導(dǎo)行動(dòng)。3 有關(guān)培訓(xùn)的一些建議 歷屆“電源類”賽題的主要知識(shí)點(diǎn)從歷屆“電源類”賽題來(lái)看，主攻“電源類”賽題方向的同學(xué)需要了解：l 變頻電源、PWM開(kāi)關(guān)電源等工作原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和電路組成l AC電源變壓器的設(shè)計(jì)與制作l 高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器的設(shè)計(jì)與制作l AC整流和濾波電路設(shè)計(jì)與制作l 斬波和驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)與制作l 逆變和驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)與制作l 電流、電壓檢測(cè)電路設(shè)計(jì)與制作l 過(guò)流和過(guò)壓保護(hù)電路設(shè)計(jì)與制作l 真有效值檢測(cè)電路設(shè)計(jì)與制作l ADC和DAC電路設(shè)計(jì)與制作l DCDC升壓型開(kāi)關(guān)電源電路設(shè)計(jì)與制作l DCDC降壓型開(kāi)關(guān)電源電路設(shè)計(jì)與制作l 直流穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)與制作l 單片機(jī)、FPGA、ARM最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)與制作l 微控制器外圍電路（顯示器、鍵盤、開(kāi)關(guān)等）的設(shè)計(jì)與制作：“電源類””賽題中所涉及到的一些知識(shí)點(diǎn)，對(duì)有些專業(yè)的同學(xué)來(lái)講，在專業(yè)課程中是沒(méi)有的，需要自己去搞清楚。因此本系統(tǒng)提高效率的方法有：合理選擇電路結(jié)構(gòu)；適當(dāng)降低開(kāi)關(guān)頻率（20kHz），并設(shè)計(jì)緩沖網(wǎng)絡(luò)降低開(kāi)關(guān)管關(guān)斷損耗；加大主回路電流容量；選擇導(dǎo)通壓降小的二極管，并采用多個(gè)并聯(lián)的方法來(lái)降低二極管導(dǎo)通損耗；合理選擇磁芯和繞線規(guī)格，避免磁飽和并降低銅損；減小或消除系統(tǒng)中的振蕩；降低控制電路部分的消耗、提高輔助電源的效率；合理分配各模塊的效率損失。過(guò)2秒后，如果采樣到的電流信號(hào)減小，則輸出低電平到10腳，電路恢復(fù)工作。不僅精度高，而且反應(yīng)快，電路結(jié)構(gòu)也較簡(jiǎn)單。硬件電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但其瞬態(tài)響應(yīng)比較快，調(diào)節(jié)時(shí)間短。:1的比例自動(dòng)設(shè)定分配電流值；，按任意比例手動(dòng)設(shè)定分配電流值。采用軟硬件聯(lián)合方進(jìn)行均流控制，軟件控制是通過(guò)軟件采樣輸出電流值，根據(jù)輸出電流值計(jì)算設(shè)定硬件電路的所需的參考電壓。一種為自動(dòng)分配電流模式，一種為手動(dòng)設(shè)定分配比例模式。開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)系統(tǒng)常用的均流方法有輸出阻抗法、主從設(shè)置法、按平均電流值自動(dòng)均流法、最大電流自動(dòng)均流法、熱應(yīng)力自動(dòng)均流法及外加均流控制器均流法。電壓檢測(cè)：電壓采樣直接采用電阻分壓實(shí)現(xiàn)。與D/A輸出的設(shè)定電流信號(hào)進(jìn)行比較調(diào)節(jié)，D/A輸出的參考信號(hào)是單片機(jī)對(duì)A/D輸入的電流信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理并結(jié)合輸入的鍵值得到分配的電流值。由于其檢測(cè)電流偏大，可用導(dǎo)線繞10圈來(lái)增大其測(cè)量范圍（，）。所以本系統(tǒng)選擇方案二。方案二采用專用的開(kāi)關(guān)電源控制芯片SG3525產(chǎn)生PWM波。隔離采用TLP250光耦芯片，驅(qū)動(dòng)采用兩個(gè)非門來(lái)實(shí)現(xiàn)。方案一可以實(shí)現(xiàn)題目要求，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、成本較高；方案二不僅滿足題目要求且相對(duì)方案一，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單、成本較低，效率更高，無(wú)須繞變壓器，故本系統(tǒng)選擇方案二。當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電感續(xù)流。方案二采用Buck降壓電路。但是，由于變壓器存在漏感，將在原邊形成很大的電壓尖峰，可能擊穿開(kāi)關(guān)器件。其中：DCDC主回路拓?fù)溥x擇：方案一采用反激式電路。此信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后，作為參考信號(hào)輸入PID調(diào)節(jié)電路，從而調(diào)節(jié)輸出電流電壓值，完成均流、穩(wěn)壓及過(guò)流保護(hù)功能。 開(kāi)關(guān)電源模塊并聯(lián)供電系統(tǒng)（2011年A 題）【本科組】賽題分析與設(shè)計(jì)方案[2,9~14]根據(jù)賽題要求，系統(tǒng)采用兩路Buck電路作為DCDC主電路，PWM驅(qū)動(dòng)采用開(kāi)關(guān)電源控制芯片SG3525，兩路主控制器為AVR單片機(jī)ATMEGA16L。 的偏差）。（3）額定輸出功率工作狀態(tài)下，進(jìn)一步提高供電系統(tǒng)效率。（2）調(diào)整負(fù)載電阻，保持輸出電壓UO=177。2. 發(fā)揮部分（1）調(diào)整負(fù)載電阻，保持輸出電壓UO=177。（4）調(diào)整負(fù)載電阻，保持輸出電壓UO=177。（3）調(diào)整負(fù)載電阻，保持輸出電壓UO=177。（1）調(diào)整負(fù)載電阻至額定輸出功率工作狀態(tài)，供電系統(tǒng)的直流輸出電壓UO=177。利用STC89C52單片機(jī)同時(shí)對(duì)uREF和uF的頻率和相位進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)計(jì)算處理后，使uF與uREF同頻及同相，以實(shí)現(xiàn)頻率和相位的跟蹤，實(shí)現(xiàn)的方法簡(jiǎn)單可行。頻率和相位跟蹤功能的實(shí)現(xiàn)可以采用單片機(jī)或者鎖相環(huán)等方法。自然采樣法是以正弦波為調(diào)制波,等腰三角波為載波進(jìn)行比較,在兩個(gè)波形的自然交點(diǎn)時(shí)刻控制開(kāi)關(guān)器件的通斷。其中：SPWM波的實(shí)現(xiàn)可以采用AD9851DDS或者采用自然采樣法實(shí)現(xiàn)SPWM波等方法。在保護(hù)上，具有輸入欠壓、輸出過(guò)流和短路保護(hù)的功能，增強(qiáng)了該裝置的可靠性和安全性。本光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置的DCDC變換部分用于實(shí)現(xiàn)MPPT功能的控制，MPPT控制方式采用雙反饋的形式，同時(shí)采樣輸出電壓和模擬光伏電池內(nèi)阻的電壓；逆變部分采用驅(qū)動(dòng)芯片IRF540進(jìn)行全橋逆變，用自然采樣法完成SPWM的調(diào)制；并網(wǎng)部分采用STC89C52單片機(jī)處理實(shí)現(xiàn)反饋信號(hào)頻率和相位的跟蹤以完成并網(wǎng)。DCAC部分采用全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，用STC89C52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率以及相位的跟蹤。用直流穩(wěn)壓電源US和電阻RS模擬光伏電池，US=60V，RS=30~36Ω；uREF為模擬電網(wǎng)電壓的正弦參考信號(hào)，其峰峰值為2V，頻率fREF為45~55Hz；T為工頻隔離變壓器，變比為n2:n1=2:n3:n1=1:10，將uF作為輸出電流的反饋信號(hào)；負(fù)載電阻RL=30~36Ω。單片機(jī)根據(jù)取樣電路的反饋對(duì)PWM信號(hào)做出調(diào)整以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓輸出?？紤]系統(tǒng)總功率大于120 W，需要選擇大容量的磁芯（如EE42型磁芯）和較大截面積的導(dǎo)線。功率場(chǎng)效應(yīng)管開(kāi)關(guān)損耗小、工作頻率較高，選取功率場(chǎng)效應(yīng)管作為Boost斬波電路中開(kāi)關(guān)管。該電路采取直接直流變流的方式實(shí)現(xiàn)升壓，電路結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，損耗較小，效率較高。另外還需要考慮測(cè)量控制電路的功耗，如信號(hào)放大用的運(yùn)放使用低電源電壓、RailToRai1型的運(yùn)放也可降低功耗。使用采樣電阻對(duì)輸出電流進(jìn)行采樣時(shí)，采樣電阻的損耗為Qr＝I2r，額定輸出時(shí)的損耗為Qr＝（22）W＝ W。續(xù)流二極管損耗為QD＝ΔUI（ΔU為二極管導(dǎo)通壓降）。本系統(tǒng)要求電源整體效率達(dá)到85 %，電源的額定功率為PO＝36V2A＝72 W，則對(duì)應(yīng)的輸入功率為Pi＝PO/0. 85＝84. 7 W，即允許功耗為12. 7 W。在一個(gè)采用單片機(jī)與Boost斬波電路的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源系統(tǒng)中，系統(tǒng)以Boost斬波電路為核心，以單片機(jī)為主控制器和PWM信號(hào)發(fā)生器，根據(jù)負(fù)載反饋信號(hào)對(duì)PWM信號(hào)做出調(diào)整，進(jìn)行可靠的閉環(huán)控制，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓輸出。電壓調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率、效率和過(guò)流保護(hù)是基本部分和發(fā)揮部分共同的要求，但要求效率≥8