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全國電子設計大賽電源類學習規劃

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樓主
ID:418565 發表于 2018-10-31 15:54 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
“電源類”賽題近幾屆都有
在9屆電子設計競賽中,電源類賽題有7題:① 簡易數控直流電源(1994年A題);② 直流穩壓電源(1997年A題);③ 數控直流電流源(2005年F題);④ 三相正弦波變頻電源(2005年G題);⑤ 開關穩壓電源(2007年本科組E題);⑥ 光伏并網發電模擬裝置(2009年A題);⑦ 電能搜集充電器(2009年E題)
比較歷屆賽題可以看到, “電源類”賽題從DC→AC,而且設計要求是越來越高。例如:

2005年G題“三相正弦波變頻電源”要求:
(1)輸出頻率范圍為20Hz~100Hz的三相對稱交流電,各相電壓有效值之差小于0.5V;
(2)當輸入電壓為198V~242V,負載電流有效值為0.5~3A時,輸出線電壓有效值應保持在36V,誤差的絕對值小于1%;
(3)設計制作具有測量、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%;
(4)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%;
(5)具有過流保護(輸出電流有效值達3.6A時動作)、負載缺相保護及負載不對稱保護(三相電流中任意兩相電流之差大于0.5A時動作)功能,保護時自動切斷輸入交流電源。

2009年A題“光伏并網發電模擬裝置”要求:
(1)具有最大功率點跟蹤(MPPT)功能:RS和RL在給定范圍內變化時,使 ,相對偏差的絕對值不大于1%。
(2)具有頻率跟蹤功能:當fREF在給定范圍內變化時,使uF的頻率fF=fREF,相對偏差絕對值不大于1%。
(3)DC-AC變換器的效率,使 ≥80%(RS=RL=30Ω時)。
(4)具有輸入欠壓保護功能,具有輸出過流保護功能。


2.5.2 歷屆“電源類”賽題的主要知識點
從歷屆“電源類”賽題來看,主攻“電源類”賽題方向的同學需要了解:
1. 變頻電源、PWM開關電源等工作原理、系統結構和電路組成
2.AC電源變壓器的設計與制作
3.高頻開關電源變壓器的設計與制作
4. AC整流和濾波電路設計與制作
5.斬波和驅動電路設計與制作
6.逆變和驅動電路設計與制作
7.電流、電壓檢測電路設計與制作
8. 過流和過壓保護電路設計與制作
9.真有效值檢測電路設計與制作
10.ADC和DAC電路設計與制作
11.DC-DC升壓型開關電源電路設計與制作
12.DC-DC降壓型開關電源電路設計與制作
13.直流穩壓電路設計與制作
14.單片機、FPGA、ARM最小系統電路設計與制作
15.微控制器外圍電路(顯示器、鍵盤、開關等)的設計與制作

2.5.3 建議:
“電源類””賽題中所涉及到的一些知識點,對有些專業的同學來講,在專業課程中是沒有的,需要自己去搞清楚。這一點很重要。理論用來指導行動。沒有理論基礎,盲人摸象,行動一定會有困難。
另外,“電源類””賽題的實踐性要求很強,例如變壓器的制作,特別是高頻開關電源變壓器的制作,電感線圈的設計與制作、PCB的設計等。
站在岸上是學不會游泳的。建議從簡單的基本的電源類電路做起,如簡單的直流穩壓器電路等,通過一些作品的制作和訓練,找到感覺。
(1)主攻“電源類”賽題方向的同學在訓練過程中,以歷屆賽題為基礎,可以選擇已經出現過的一些賽題做一些訓練;主要訓練這類賽題的共用部分,如變壓器、AC-DC、濾波器、微控制器、ADC/DAC等。完成相關模塊的設計制作,以備競賽需要。
(2)主攻“電源類”賽題方向的同學還應該注意與電源特性和指標參數測試有關的儀器儀表的設計與制作。一些賽題會包含這方面的內容,如2007年本科組E題“開關穩壓電源”要求測量輸出電壓和電流。
(3)主攻“電源類”賽題方向的同學還可以發揮自己的想象力,考慮一下:
① 還有哪些“電源類”的賽題在競賽中沒有出現過?如大功率電流源等,在培訓過程中事先訓練一下。
② 已經出現過的一些賽題,考慮一下哪些可能會在放大器、儀器儀表、高頻、控制類等賽題中出現?
③ 已經出現過的一些賽題,考慮一下哪些可能在指標和功能方面會有哪些變化?如效率、穩定度、輸出功率等。
④ 已經出現過的一些賽題,考慮一下哪些可能在制作要求方面會有哪些變化?
(4)主攻其他方向的同學,也需要注意電源的設計與制作。

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沙發
ID:400629 發表于 2019-4-24 23:22 | 只看該作者
老哥,真貼心!分析的很到位!
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