【正文】 　　b．負(fù)載調(diào)整率≤1%（輸入電壓＋12V、負(fù)載電阻由200Ω～300Ω變化時，輸出電流為20mA時的相對變化率）。（2）發(fā)揮部分　?、?擴(kuò)充功能a． 排除短路故障后，自動恢復(fù)為正常狀態(tài)；b． 過熱保護(hù)；c． 防止開、關(guān)機時產(chǎn)生的“過沖”。③ 改善DCDC變換器a． 提高效率（在100V、100mA下）；b． 提高輸出電壓。穩(wěn)壓電源采用兩級穩(wěn)壓電路，前級為DCDC開關(guān)穩(wěn)壓電源，后級為線性穩(wěn)壓電路。穩(wěn)流電路采用由運算放大器構(gòu)成的恒流源電路，或者利用3端穩(wěn)壓器LM317構(gòu)成的恒流電路。顯示模塊由7107 A/D及顯示譯碼芯片和LED數(shù)碼管構(gòu)成。采用脈寬調(diào)制技術(shù)（PWM）和恒壓差控制技術(shù)，使得線性穩(wěn)壓電路兩端壓差減小，電路消耗大幅度下降，以提高電源的效率。此外，還可在DCDC變換器中加入軟啟動電路，以抑制開關(guān)機時的“過沖”。2. 線性穩(wěn)壓電路采用線性穩(wěn)壓電路的目的是在降壓型開關(guān)穩(wěn)壓電路的基礎(chǔ)上實現(xiàn)線性高精度穩(wěn)壓，以降低紋波，提高電壓調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率，最終達(dá)到設(shè)計的指標(biāo)要求。 3. 恒流電路恒流電路可以采用一個由雙運放構(gòu)成的恒流電路。A2為電壓跟隨器，將輸出電壓反饋回輸入端。4. 顯示電路設(shè)計顯示電路由數(shù)字電壓表芯片+顯示譯碼芯片+LED數(shù)碼管構(gòu)成，各電壓量程或者電流量程（電流測量，通過采樣電阻上的壓降）由撥鈕開關(guān)選擇，通過電阻網(wǎng)絡(luò)分壓后輸入芯片。 南華大學(xué)黃智偉 備戰(zhàn)2013電子設(shè)計競賽 “電源類”賽題分析2. 歷屆的“電源類”賽題設(shè)計要求和設(shè)計方案 三 數(shù)控直流電流源（2005年F題） 數(shù)控直流電流源（2005年F題）賽題要求[1] 賽題要求設(shè)計并制作數(shù)控直流電流源。（1）基本要求（50分）① 輸出電流范圍：200mA～2000mA；② 可設(shè)置并顯示輸出電流給定值，要求輸出電流與給定值偏差的絕對值≤給定值的1％+10 mA；③ 具有“+”、“”步進(jìn)調(diào)整功能，步進(jìn)≤10mA；④ 改變負(fù)載電阻，輸出電壓在10V以內(nèi)變化時，要求輸出電流變化的絕對值≤輸出電流值的1％+10 mA； ⑤ 紋波電流≤2mA；⑥ 自制電源。（5分） 數(shù)控直流電流源（2005年F題）設(shè)計方案[5,9~14]賽題要求制作一個數(shù)控直流電流源，好的恒流特性是賽題的核心要求，％的電流表。系統(tǒng)實現(xiàn)方案有： 方案一：根據(jù)傳統(tǒng)線性恒流源的原理，以集成穩(wěn)壓芯片（如LM338）與數(shù)字電位器構(gòu)成電流源的主體部分，通過單片機改變數(shù)字電位器的阻值以實現(xiàn)對恒流源輸出值的調(diào)整，并使用數(shù)碼管LED顯示其數(shù)值。方案二：根據(jù)開關(guān)電源的原理，經(jīng)AC/DC/DC變換過程來實現(xiàn)可調(diào)穩(wěn)流的功能，主電路由整流濾波電路、斬波電路和恒流電路構(gòu)成。由于FPGA的系統(tǒng)時鐘頻率高（一般使用50MHz），且以并行處理數(shù)據(jù)，所以該方案可靠性高、編程容易。方案三：按照方案二AC/DC/DC的設(shè)計思路，再在斬波電路的前級增加一級穩(wěn)壓電路，使用集成穩(wěn)壓器來降低電網(wǎng)波動對斬波電路的影響。其輸出電流的大小通過隔離型電流傳感器轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的模擬信號。 方案三與前面的方案相比，具有以下特點：① 是系統(tǒng)為雙環(huán)控制系統(tǒng)，動態(tài)響應(yīng)快、超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)誤差??；② 是成本較低、技術(shù)成熟；③ 是軟硬件相結(jié)合，可靠性高、功能全、擴(kuò)展余地大，理論上可以達(dá)到設(shè)計題目的所有性能指標(biāo)。 ② PWM芯片選擇SG3525。的PWM信號，結(jié)合雙MOSFET管斬波電路的獨特設(shè)計，能有效的減少輸出電流的紋波。難以保證對mA級小電量的準(zhǔn)確測量。二是使用線性光電耦合器，如線性光電耦合器HCNR200，HCNR200輸出電流 IPD2與LED發(fā)出的伺服光通量成線性比例，%，傳輸增益為100177。具有精度較高、轉(zhuǎn)換速度快、穩(wěn)定性好的特點，能達(dá)到系統(tǒng)的設(shè)計要求。選用串行數(shù)據(jù)傳送方式的ADS7841和DAC7512兩款芯片轉(zhuǎn)換精度均為12位的集成芯片，其量化精度能達(dá)到1/40961/2000，完全能達(dá)到設(shè)計的精度要求。 ⑥ 人機界面：采用LCD（液晶）顯示。2. 歷屆的“電源類”賽題設(shè)計要求和設(shè)計方案 四 三相正弦波變頻電源（2005年G題） 三相正弦波變頻電源（2005年G題）賽題要求[1]賽題要求設(shè)計并制作一個三相正弦波變頻電源，輸出線電壓有效值為36V，最大負(fù)載電流有效值為3A，負(fù)載為三相對稱阻性負(fù)載（Y接法）。（2）發(fā)揮部分（50分）① 當(dāng)輸入電壓為198V～242V，～3A時，輸出線電壓有效值應(yīng)保持在36V，誤差的絕對值小于1%；（10分）② 設(shè)計制作具有測量、顯示該變頻電源輸出電壓、電流、頻率和功率的電路，測量誤差的絕對值小于5%；（24分）③ 變頻電源輸出頻率在50Hz以上時，輸出相電壓的失真度小于5%；（11分）④ 其他。保持輸出線電壓有效值的穩(wěn)定是賽題指標(biāo)的主要要求（線電壓有效值的誤差的絕對值小于1%）。頻率可以根據(jù)頻率測量原理，利用系統(tǒng)中微控制器實現(xiàn)。（1）采用單片機和FPGA共同控制的三相正弦波變頻電源在一個采用單片機和FPGA共同控制的三相正弦波變頻電源的系統(tǒng)中，控制方式采用單片機和FPGA共同控制的方式，由單片機AT89S5IR12864—M液晶顯示器、44按鍵構(gòu)成人機界面，單片機控制IR12864—M液晶顯示器、44按鍵，并與FPGA的通信。同時用FPGA完成采集控制邏輯、顯示控制邏輯，系統(tǒng)控制，信號分析、處理、變換等功能。斬波電路的IGBT開關(guān)器件選用BUP304，BUP304的驅(qū)動電路由集成化專用IGBT驅(qū)動器EXB841構(gòu)成，EXB841的PWM驅(qū)動輸入信號由FPGA提供，并采用光電隔離。逆變電路采用全橋逆變電路，MOSFET橋臂由六個K1358構(gòu)成，K1358的驅(qū)動電路選用IR2111，IR2111的控制信號SPWM由FPGA提供。送入FPGA的數(shù)據(jù)經(jīng)過一系列處理，送顯示電路，顯示輸出電壓、電流、頻率及功率。在一個采用DSP三相正弦波變頻電源的主電路中，交流電源經(jīng)過橋式全波整流后進(jìn)行電容濾波，輸出直流電，作為逆變電路的直流電源。為保證系統(tǒng)安全性，交流電源入口處串聯(lián)5 A保險管。首先在DSP中的FLASH中存入512點的正弦表，改變讀取正弦表每兩個點之間的時間間隔，可以改變輸出正弦波的頻率，讀取正弦表兩個點之間時間間隔可以由定時器控制。采用分立元件組成的三相橋式逆變電路，通常需要6個IGBT作為開關(guān)器件，以及IGBT的驅(qū)動電路。 在一個采用單片機的測量系統(tǒng)，利用內(nèi)部包含有A/D的單片機（例如PIC18F452等），通過電流傳感器，電壓傳感器對線電壓，線電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換后，經(jīng)過調(diào)理電路送入A/D，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后，單片機對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計算，計算后通過液晶屏顯示所測量結(jié)果，并顯示出被測信號的波形。 2. 歷屆的“電源類”賽題設(shè)計要求和設(shè)計方案 五（2007年E題 本科組）（2007年E題）【本科組】賽題要求[1]賽題要求設(shè)計并制作一個開關(guān)穩(wěn)壓電源。（2）發(fā)揮部分（50分）① 進(jìn)一