电源——【全国大学生电子设计大赛】
2013年全国大学生电子设计大赛——直流稳压电源
2013年全国大学生电子设计大赛——直流稳压电源2013年全国大学生电子设计大赛论文【高职组】直流稳压电源及漏电保护装置设计报告2013年9月5日设计摘要：本作品是基于被广泛应用在小功率及各种电子设备领域的稳压电源而设计的具备漏电保护装置的线性直流稳压电源。
能够输出5V电压，输出电流为1A；附有30mA漏电保护装置，带自锁功能；能实时显示稳压电源的输出功率。
关键词：线性直流稳压电源，漏电保护，自锁Abstract：This work is regulated power supply what is widely used in the small powe r and a variety of electronic equipment based on the field and the design of the li near DC power leakage protection device.It can output voltage 5V and output cu rrent is 1A,It has a 30mA leakage protection device with self-locking function an d display real-time output power switching power supply.Key Word：The linear DC regulated power supply, Leakage protection, Self-locking1．设计任务(或设计题目)与要求(或技术指标)1．1设计任务（见附录1）1．2技术指标（见附录1）1．3题目分析线性直流稳压电源电路是被广泛应用在小功率及各种电子设备领域，具有反应速度快，输出纹波较小；工作产生的噪声低的优点。
在本次设计中，要求在一定输入电压范围和输出负载的前提下，输出电压为5V，以确保电压调整率及负载调整率控制在1%以内；该电路还要求附带30mA的漏电保护装置，带自锁和按键恢复功能，并尽可能考虑漏电保护装置的接入功耗。
最新全国大学生电子设计竞赛双向DCDC电源设计报告
关键字：DC-DC交换；Buck；Boost；PWM控制
Abstract
The system isBuckandBoost parallel, to achieve two-way DC-DC exchange, STM32 as the core control chip.TheBuckBuckmodule uses the XL4016 switchBuckconverter chip, takes the c controls the feedback of XL4016, completes the closed-loop control, and realizes the constant current output.Boost boost module uses UC3843 as the PWM control chip, according to the output voltage negative feedback signal to adjust the PWM signal, the closed-loop control is carried out, in order to achieve the regulator output.System can automatically switch charge and discharge mode, can also be manually switch. The system has the function of over current and over voltage protection, and can measure and display the output voltage and current.
全国大学生电子设计竞赛培训系列教程
全国大学生电子设计竞赛培训系列教程《全国大学生电子设计竞赛培训系列教程——基本技能训练与单元电路设计》内容简介本书是全国大学生电子设计竞赛培训系列教程之一——《基本技能训练与单元电路设计》分册。
全书共7章，主要介绍了“全国大学生电子设计竞赛”的基本情况、设计竞赛命题原则及要求、历届考题的类型、考题所涉及的知识面和知识点、竞赛培训流程，以及赛前、竞赛期间的注意事项等内容；并较详细地讲解了电子竞赛制作的基础训练、单片机最小系统和可编程逻辑器件系统设计制作；最后介绍了单元电路的工作原理、设计与制作。
本书内容丰富实用，叙述简洁清晰，工程性强，可作为高等学校电子信息科学与工程类专业、电气工程及自动控制类专业的大学生参加“全国大学生电子设计制作竞赛”的培训教材，也可作为各类电子制作、详程设计、毕业设计的教学参考书，以及电子工程技术工程师的参考书。
前言全国大学生电子设计竞赛是由教育部高等教育司、信息产业部人事司共同主办的面向大学生、大专生的群众性科技活动，目的在于推动普通高等学校的信息电子类学科面向21世纪的课程体系和课程内容改革，引导高等学校在教学中培养大学生的创新意识、协作精神和理论联系实际的学风，加强学生工程实践能力的训练和培养，鼓励广大学生踊跃参加课外活动，把主要精力吸引到学习和能力培养上来，促进高等学校形成良好的学习风气，同时也为优秀人才脱颖而出创造条件。
全国大学生电子设计竞赛自1994年至今已成功举办了七届。
深受全国大学生的欢迎和喜爱，参赛学校、队和学生逐年递增。
全国大学生电子设计竞赛组委会为了组织好这项竞赛事，编写了电子设计竞赛获奖作品选编，深受参赛队员的喜爱。
有许多参赛队员和辅导教师反映，若能编写一部从基本技能训练、单元电路设计直至综合设计系列教程，那将是锦上添花。
2006年北京理工大学罗伟雄教授在湖南指导工作时也曾提出这个设想。
当时就得到了国防科技大学的领导和教员响应。
立即组建了“全国大学生电子设计竞赛培训系列教程编写委员会”。
全国大学生电子设计竞赛历届题目(整理)详解
（2）调幅收音机输入回路线圈和磁性天线；
（3）变容二极管，型号：SVC341；
（4）本振线圈；
（5）用于电调谐的锁相频率合成器集成电路，型号：LC7218（可选件）；
30
实际完成情况
50
总结报告
20
发挥部分
完成第一项
5
完成第二项
15
完成第三项
20
一、设计任务
设计一个八路数据采集系统，系统原理框图如下：
主控器能对50米以外的各路数据，通过串行传输线（实验中用1米线代替）进行采集的显示和显示。具体设计任务是：
（1）现场模拟信号产生器。
（2）八路数据采集器。
（3）主控器。
二、设计要求
1．基本要求
（1）现场模拟信号产生器：自制一正弦波信号发生器，利用可变电阻改变振荡频率，使频率在200Hz～2kHz范围变化，再经频率电压变换后输出相应1～5V直流电压（200Hz对应1V，2kHz对应5V）。
（2）八路数据采集器：数据采集器第1路输入自制1～5V直流电压，第2～7路分别输入来自直流源的5，4，3，2，1，0V直流电压（各路输入可由分压器产生，不要求精度），第8路备用。将各路模拟信号分别转换成8位二进制数字信号，再经并/串变换电路，用串行码送入传输线路。
（3）在1Hz～1MHz范围内及测量误差≤1%的条件下，进行小信号的频率测量，提出并实现抗干扰的措施。
三、评分意见
项目
得分
基本要求
设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析与计算，电路图，测试方法与数据，对测试结果的分析
50
实际制作完成情况
50
发挥部分
全国大学生电子竞赛开关稳压电源设计
全国大学生电子竞赛开关稳压电源设计随着电子竞技的迅速发展和壮大，全国范围内的大学生电子竞赛也越来越受到关注和重视。
为了满足参赛选手对电源供应的需求，开关稳压电源的设计成为了重点。
一、电源设计的重要性电源是电子产品的重要组成部分，对于电子竞技场合来说，它的重要性更是突出。
游戏设备需要充足的电能支持，稳定的电压才能保证竞赛中不出问题，同时还要注意电源的安全和便携性。
二、开关稳压电源的特点开关稳压电源是目前使用最广泛的电源，它具有以下特点：1.高效率：开关电源的转换效率可达到90%以上，能够更好地利用能源，同时也可以降低因电能转换而产生的热量。
2.可调性强：开关电源的输出电流、电压等参数都可通过调节电路参数从而实现调节。
3.体积小、重量轻：开关电源整体采用集成电路和数字电路，体积和重量相比传统电源更小更轻，便于携带和存储。
4.更安全：开关电源采用设备保护措施，能够保护电源和被供电设备，保证电源的长期稳定运行。
三、开关稳压电源的设计思路开关稳压电源的设计需要考虑多个方面的问题，例如电源的输入输出参数、保护电路的设计等。
在设计过程中应注意以下几点：1.输入电压的稳定性：为了保证输出电压的稳定，需要对输入电压进行滤波和稳定性的处理。
常用的方法有电容滤波、稳压二极管等。
2.保护电路的设计：开关稳压电源的保护电路包括过压保护、过流保护、短路保护等，能够保证电源和被供电设备的安全。
3.输出电压的调节：在设计输出电压时，需要确定所需的输出电压，并确定调节范围和调节精度。
在输出电压的稳定性方面，需要注意输出电流和负载变化时的调整能力。
4.体积和重量的控制：对于电子竞技中使用的电源来说，体积和重量的控制非常重要。
为了更好地让参赛者使用，在设计电源时应注意体积和重量的控制。
四、总结全国大学生电子竞赛的举办可以促进大学生电子技术的发展和创新。
其中电源的设计是一个非常重要的环节，它对参赛选手的表现和安全都有重要影响。
因此，开发一种小巧、高效、安全的开关稳压电源是设计者们目前的重要任务。
全国大学生电子设计竞赛题目类型简介
全国大学生电子设计竞赛题目分析全国大学生电子设计竞赛题目类型简介由国家教委高教司倡导并组织的全国大学生电子设计竞赛从1994年的首届试点到2003年已经成功地举办了6届。
从6届电子设计竞赛的试题来看，可以归纳成7类，即：（1）电源类：简易数控直流电源（第一届），直流稳压电源（第三届）；（2）信号源类：实用信号源的设计和制作（第二届），波形发生器（第五届），电压控制LC振荡器（A题）（第六届）；（3）高频无线电类：简易无线电遥控系统（第二届），调幅广播收音机（第三届），短波调频接收机（第四届），调频收音机（第五届）；（4）放大器类：实用低频功率放大器（第二届），高效率音频功率放大器（第五届），宽带放大器（B题）（第六届）；（5）仪器仪表类：简易电阻、电容和电感测试仪（第二届），简易数字频率计（第三届），频率特性测试仪（第四届），数字式工频有效值多用表（第四届），简易数字存储示波器（第五届），低频数字式相位测量仪（C题）（第六届），简易逻辑分析仪（D题）（第六届）；（6）数据采集与处理类：多路数据采集系统（第一届），数字化语音存储与回放系统（第四届），数据采集与传输系统（第五届）。
（7）控制类：水温控制系统（第三届），自动往返电动小汽车（第五届）；简易智能电动车（E题）（第六届）；液体点滴速度监控装置（F题）（第六届）。
从以上试题可见，试题具有实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大的特点。
涉及到的电子信息类专业的课程有：低频电路、高频电路、数字电路、微机原理、电子测量、单片机、可编程逻辑器件、EDA设计等；实践性教学环节有：电子线路实验课、微机原理实验课、课程设计、生产实习等；可选用的器件有：晶体管、集成电路、大规模集成电路、单片机、可编程逻辑器件等；设计手段必须采用现代电子设计方法与开发工具，如VHDL语言、Xilinx Foundation Series EDA工具、单片机编程器等。
不难看出，电子设计竞赛的试题既反映了电子技术的先进水平，又引导高校在教学改革中应注重培养学生的工程实践能力和创新设计能力。
全国大学生电子设计竞赛介绍
全国大学生电子设计竞赛介绍一、竞赛基本信息1．竞赛名称（中文）：全国大学生电子设计竞赛竞赛名称（英文）：National Undergraduate Electronic Design Contest 2．竞赛层次/性质：学科竞赛/选修3．竞赛参与对象：在校电气信息大类专业本科生4. 竞赛官方网站：/二、竞赛目的与定位全国大学生电子设计竞赛是教育部高教司、工业和信息化部人教司共同主办的全国性大学生科技竞赛活动，目的在于按照紧密结合教学实际，着重基础、注重前沿的原则，促进电子信息类专业和课程的建设，引导高等学校在教学中注重培养大学生的创新能力、协作精神；加强学生动手能力的培养和工程实践的训练，提高学生针对实际问题进行电子设计、制作的综合能力；吸引、鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动，为优秀人才脱颖而出创造条件。
全国大学生电子设计竞赛是大学生创新计划活动的重要内容，是学生将专业基础知识与实践动手能力实现结合的平台，其知识支撑是电气信息大类专业基础与实践类课程。
其任务是使大学生熟练掌握综合电子系统的设计方法和技术，能够将电子系统设计、DSP技术、嵌入式系统等技术进行有机融合，为培养大学生基本具备科学研究的能力奠定良好的基础，为大学生的就业或继续深造提供可持续发展的潜力。
大学生通过该项竞赛应能达到：1.掌握多种技术集成的设计方法；2. 掌握查阅国内外相关技术手册和资料的基本方法；3. 掌握选择相关技术和优化系统的方法；4. 掌握综合系统实验的测试方法和技术；5. 具有良好的协作的团队精神；6. 基本具备独立从事科学研究的能力。
三、参加竞赛基本要求及流程（一）组织方式竞赛的组织、命题、评审与宣传工作由全国及赛区组织委员会和专家组负责。
1.全国竞赛组委会负责全国竞赛的组织领导、协调与宣传工作。
全国竞赛专家组负责竞赛命题、评审工作。
2.原则上每个参赛的省（自治区）、直辖市为一个赛区，各赛区竞赛组委会由省（自治区）、直辖市教育厅、局（教委）、高校代表及电子信息类专家及相关人士组成，负责本赛区的组织领导、协调与宣传工作。
历届电赛电源题目
历届电赛电源题目
近年来，电子竞赛的电源题目一直是考察选手电力知识和解决问题能力的重要环节。
以下是一些历届电赛电源题目的示例，展示了不同难度和类型的问题。
1. 电源设计：参赛者需要设计一个电源电路，能够将交流输入电压转换为直流输出电压，并满足特定的输出电压和电流要求。
选手需要考虑电源效率、稳定性和成本等因素，并使用适当的元器件和拓扑结构来实现设计。
2. 稳压电源：选手需要设计一个稳压电源，能够在输入电压波动的情况下，保持输出电压恒定。
这需要选手熟悉稳压电路的原理和常用的稳压器件，如稳压二极管、集成稳压器等。
3. 开关电源设计：选手需要设计一个开关电源，能够高效地转换输入电压为输出电压。
这类问题考察选手对开关电源工作原理的理解以及对开关元件的选择和控制的能力。
4. 电源管理系统：参赛者需要设计一个电源管理系统，能够监测和控制多个电源单元，以提供稳定的电源输出。
这类问题要求选手熟悉多路电源管理技术和通信协议，如I2C、SPI等。
5. 无线能量传输：选手需要设计一个无线能量传输系统，可以将电能无线传输到远距离的装置上，用于给电子设备供电。
这类问题需要选手了解无线能量传输的原理和技术，如磁共振耦合、电磁感应等。
6. 太阳能电源系统：参赛者需要设计一个太阳能电源系统，能够利用太阳能将光能转换为电能，供给电子设备使用。
选手需要考虑太阳能电池板的选型和布局，以及光能转换和储存的方法。
以上只是一些常见的电赛电源题目示例，实际电赛中还会有更多其他类型的问题，涉及到不同的电源拓扑和应用场景。
对于参赛者来说，准备充分、对电源知识有深入的理解和实践经验，是解决这些问题的关键。
大学生电子设计竞赛电源类赛题分析
Ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｓ ｔ ） ，ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｃ ａ ｔ ｅ ｇ ｏ ｒ ｉ ｅ ｓ ｉ ｔ ｅ ｍ ｓ ，ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｖ ｉ ｄ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｃ ａ ｔ ｅ ｇ ｏ ｒ ｉ ｅ ｓ ｉ ｔ ｅ ｍ ｓ ｉ ｎ ｔ ｏ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｃ ｈ ｒ ｏ ｎ ｏ —
线 电类 、放大器 类 、仪器 仪表类 、数据采 集 与处理 类 和控 制类 ¨ ｊ 。从 第一 届开始 几 乎每届 都 会有 电
源类 的 题 目，出 现 过 的 题 目有 ：简 易 数 控 直 流 电 源 、直流 稳定 电源 、数控 直流 电流 源 、三 相正 弦波 变频 电源 、开 关 稳 压 电 源 、光 伏 并 网 发 电模 拟 装
Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｃａ ｔ ｅ ｇ ｏ ｒ ｉ ｅ ｓ Ｉ ｔ ｅ ｍｓ ｉ ｎ Ｎａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｕｎ ｄ ｅ ｒ ｇ ｒ ａ ｄ ｕ ａ ｔ ｅ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｃｏ ｎｔ ｅ ｓ ｔ
ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｔ ａ ｇ ｅ ． Ｏｎ ｅ ｐｏ ｉ ｎｔ ｅ ｄ ｏ ｕｔ ｔ ｈｅ ｄｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｃ ａ ｔ ｅ ｇ ｏ ｒ ｉ ｅ ｓ ｉ ｔ ｅ ｍｓ， ａ ｎ ｄ ｓ ｕ ｍｍｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｅ ｖ ｉ ｏ ｕｓ ｋ ｅ ｙ ｋｎ ｏ ｗｌ ｅ ｄ ｇ ｅ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｐｅ ｒ ｔ ｉ ｓ ｅ
１ ． ３ 数 控直 流 电流 源 （ 第七届 ，２ ０ ０ ５年 Ｆ题 ）
全国大学生电子设计竞赛介绍
Id
+ 滤 波 器
i o1
T
io
n1
u o1
n2
uo
RL
US
-
Ud
-
DC- AC
n3
u REF
控制电路
移相
uF
三、设计
6、滤波
正弦电压需要滤波，采用LC滤波，1.4mH、1uF。
50KHz载50Hz，滤波容易，一级即可。
注意滤波电感要自扎，工作时不能磁饱和，线圈流过电 流时不能有震动。 铁粉心、铁硅铝、硅钢环形铁心(开气隙) 、铁氧体(开气 隙)
三、设计
1、主电路（全桥）
特点：功率大，续流方便(PowerMOS自带反向续流二极管) 单电源输入，双极性SPWM (V1,V4;V3,V2) 。
但是，同时导通问题，多路电平。
三、设计
2、驱动电路
IRF2184(双极性SPWM,单电源)
自动设置死区时间、自举电路，解决了同时导通，多路电平。
同时，死区时间的续流由D1D4,D2D3自动完成。
选两题：
正弦波逆变器100W、数字功放100W 单端反激式开关电源20W、电子交流调压器200W
一、准备工作
2、预备方案与器件准备
制定了两套方案：全桥DC-AC、D类功放 SPWM生成算法(单片机查表法，ARM实时计算) THD：
计数取整、死区补偿、磁线性、预失真等
定制变压器：50W (1.5A-3A-0.1A) 36V-18V-1.8V 准备器件：MOS管(7N90,IRF101012mΩ60V)
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T
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-
2023年全国大学生电子设计竞赛作品
本系统电路连接及硬件资源分派见图4.1所示。
采用AT89S51单片机作为核心器件，多圈电位器为悬挂物体位置采集器件，通过ADC0832转换位数字信号送入单片机解决，L298作为直流电机的驱动模块，以MAX7219驱动的LED显示和4×4键盘作为人机接口。
4.2 寻轨迹控制策略根据题目的规定，悬挂物沿曲线运动的轨迹分为两段，连续段和间断段。
可采用4个光电一体化传感器TCRT5000作为检测元件，其放置方式如图4.2所示。
寻找黑线策略，采用模糊寻找的方式，一方面物体从坐标（0，8）运营到坐标（80，8），检测这之间有无黑线，如无，则从坐标（80，16）运营到坐标（0，16），再检测这之间有无黑线，如有，则从坐标（0，12）运营到（80，12），检测，假如没有检测到黑线，再进一步缩小范围从（80，14）运营到（80，14）；假如检测到黑线，再进一步缩小范围从（80，10）运营到（80，10），当检测到黑线时就停下，此处将是黑线起点；假如没有检测到黑线则返回从（80，12）运营到（0，12）检测到的黑线即为黑线起点。
以同样的运营检测方式即可寻找出黑线的起点。
在连续段寻迹时，通过判断四个传感器的16种组合状态，使电机作出相应的伸缩动作。
当轨迹为间断线时，电机拉动传感器在大角度方向内位移，直到在某一方向检测到新的黑线为止。
然后再调用连续段的寻迹程序。
4.3 系统各模块单元电路设计4.3.1 电源部分电路设计本系统中使用了直流12V电机，其额定工作电压为12V，而单片机额定工作电压为5V，所以电路中采用了7805和7812作为稳压模块，其最大输出电流为1.5A，满足系统电机驱动电流的规定，其电路如图4.3.1所示。
4.3.2 电机控制模块设计物体运动的轨迹由电机的转速和转向决定，电机的转速和转向的控制是通过多圈电位器对滑轮所转的圈速进行检测，同时通过另一个计数器对时间进行测量，结合两个计数器的值，由单片机计算出电机的速度，而物体运动的轨迹的里程由滑轮的周长和所转的圈数来计算。
全国大学生电子设计大赛报告
题目名称：开关电源模块并联供电系统（A题）摘要开关电源模块并联供电系统是采用8位Atmega88的开关电源，主电路采用LM2576和LM2596作为两块并联的开关电源。
LM2576作为恒压源，LM2596作为恒流源。
该两块开关电源保证系统的效率，电流电压调整率和输出精度要求。
系统具有限流保护功能，HD7279键盘输入输出等多种功能。
该系统主要采用硬件反馈调节，调整能力强，使单片机负载小。
本系统功能完善，在支路在0.5-2A输出范围内，干路电流输出范围使1-4A其分压比由外界输入。
由AD采用，读出干路电流，经数字电位器调整恒流源工作状态，使其自调整实现固定分压比，并且电流精度满足在百分之五以内。
关机或过流保护收后，具有可以记忆参数、自恢复功能。
AbstractSwitching power supply modules in parallel power supply system is the use of 8-bit Atmega88 switching power supply, the main circuit LM2576 and LM2596 as two parallel switching power supply. LM2576 as the voltage source, LM2596 as a constant current source. The two switching power supply to ensure efficiency of the system, current and output voltage regulation accuracy requirements. System has a current limit protection,HD7279 keyboard input and output functions. The system uses hardware feedback regulation, adjust the ability to make a small single-chip load.The system is functional, the branch in the output range of 0.5-2A, distributors current output range 1-4A the partial pressure than by the external input. Used by the AD, to read out the current trunk, the digital potentiometer to adjust the current source working condition, to self-adjust to achieve a fixed partial pressure ratio, and accuracy to meet the current five percent or less. After closing down or over-current protection, with memory parameters can be, since the recovery.1 方案论证与比较 (3)1.1系统方案论证 ..................................................................... 错误!未定义书签。
全国大学生电子设计大赛分类-电源类
电压、电流的测量和数字显示功能。 （6） 其他。
三、说明
（1）DC-DC 变换器不允许使用成品模块，但可使用开关电源控制芯片。 （2）U2 可通过交流调压器改变 U1 来调整。DC-DC 变换器（含控制电路）只
数字幅频均衡功率放大器（F 题）
【本科组大器。该放大器包括前置放大、带阻网 络、数字幅频均衡和低频功率放大电路，其组成框图如图 1 所示。
图 1 数字幅频均衡功率放大器组成框图
二、要求
1．基本要求 （1）前置放大电路要求： a. 小信号电压放大倍数不小于 400 倍（输入正弦信号电压有效值小于 10mV）。 b. -1dB 通频带为 20Hz～20kHz。 c. 输出电阻为 600Ω。 （2）制作带阻网络对前置放大电路输出信号 v1 进行滤波，以 10kHz 时输出 信号 v2 电压幅度为基准，要求最大衰减≥10dB。带阻网络具体电路见 题目说明 1。 （3）应用数字信号处理技术，制作数字幅频均衡电路，对带阻网络输出的 20Hz～20kHz 信号进行幅频均衡。要求： a. 输入电阻为 600Ω。 b. 经过数字幅频均衡处理后，以 10kHz 时输出信号 v3 电压幅度为基准， 通频带 20Hz～20kHz 内的电压幅度波动在±1.5dB 以内。
2、发挥部分
（1）在 Rs=1Ω，Es=1.2V～3.6V 时，以尽可能大的电流向电池充电。 （2）能向电池充电的 Es 尽可能低。当 Es≥1.1V 时，取 Rs =1Ω；
当 Es＜1.1V 时，取 Rs =0.1Ω。 （3）电池完全放电，Es 从 0 逐渐升高时，能自动启动充电功能（充电输出 端开路电压
全国电子设计大赛论文电源设计
全国电子设计大赛论文电源设计Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#一：方案论证1.系统总体设计方案根据题目要求，总体设计方案如下：将交流电220V送进隔离变压器，一级输出18V 交流电。
通过整流滤波，将交流电转为直流电，进行DC-DC升压和降压。
副DC-DC实现的降压值为5V，用于给单片机控制系统供电。
通过键盘可以对主DC-DC升压的输出电压进行设定和步进调整，并由AD对输出进行采样，通过在单片机内预置的算法对输出进行补偿调整，同时从液晶屏上数字显示出电流和电压值。
当开关稳压电源输出电流达到上限时，启动过流保护；当故障排除后，开关电源恢复正常工作。
系统总体框图如图所示。
图系统总体框图2.主DC-DC升压电路设计方案DC－DC升压电路采用自举式升压方式，如图所示，当晶体管导通时，电感与电源接地端直接相连，形成回路。
随着能量存储到电感的磁场中，流过电感的电流斜线上升，磁力线增强。
当晶体管截止时，磁场开始消失。
随着它的减弱，会切割电感的导线，产生一个电压。
由于磁场的运动方向与磁场建立时的方向相反，所以感应电压反向。
从而实现升压的过程。
图自举式主DC-DC回路拓扑图3.控制方法及实现方案对主DC-DC升压转换器的控制方法采用硬件闭环控制为主、软件补偿和测量相结合的方法对DC-DC的输出进行精确控制。
硬件控制采用国家半导体公司的LM2587-ADJ开关电源控制芯片组成对输出主回路的电压闭环控制，实现对系统的粗调。
软件控制选用STC12C5412AD单片机作为系统控制器，系统的显示、按键、A/D、D/A全部集中在核心控制板上，通过预置算法实现对系统的精调。
4.提高效率的方法及实现方案1.降低二极管的损耗：二极管一般需要的导通电压降。
在输出电压为时，二极管要消耗一定的输出功率。
而肖特基二极管的导通压降一般为～，因此使用这类二极管这能够有效降低其上的功率损耗。
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-0山特500VA UPS稳压电源常见故障维修实例
进入21世纪，随着现代高新科学技术的迅猛发展，电脑已逐渐飞入寻常百姓家，成为人们日常学习、工作和生活中不可或缺的组成部分。
众所周知，电脑的运转是靠电运行，国内日常生活中使用的标准电压有效值为220V，频率为50HZ，正弦波型。
但据电力专家测试数据表明，使用的电网中经常发生对电脑干扰和破坏的电源问题。
如:1、电涌(超级计算机、大型网络服务器和交换机等电器设备关机时产生的高压);2、高压尖脉冲(雷击、电弧放电造成);3、电线噪声(马达运行、继电器动作、广播发射、微波辐射等引起);4、频率偏移(发电机不稳定、小型供电所频率不稳等);5、持续低电压(大型电器设备启动、应用及主电力线切换等);6、市电中断(线路上的断路器跳闸、供电中断、电网故障等)，这些都是造成干扰和破坏电脑的主要因素，不及时采取有效保护措施会给电脑造成不同程度的损坏，影响硬盘、软盘的正常操作，减少电脑使用寿命。
UPS的出现无疑是电的救星，它不仅仅可以使您不用在突然断电时手足无措，还可以解决很多干扰，从而获得更纯正的电源。
山特SANTAK 500VA UPS后备式不间断稳压电源，是由美国著名的山特SANTAK公司自行研制的微电脑系统控制的全稳压、不停电、220V交流电源系统，是专为电脑系统和精密电子仪器用户而设计的。
它具有高效率、体积小、性能可靠、输出电压稳定等显著特点，是当今国内外机关、企事业单位和大中专院校广泛使用的一款UPS后备式不间断稳压电源。
它除了保证输出稳定的交流电压以外，还可在交流市电突然停电或某周波电压瞬间过高(或过低)时，立即对负载供电。
在电源线上的短暂高压尖峰脉冲和高频噪音讯号均被有效地钳制至最低程序，使计算机系统内的储存数据DATA和软件程序丝毫不受影响，以确保电脑或精密电子仪器仪表的正常运行。
故障现象一:市电供电正常时，逆变时有输出，但输出电压偏高至275V
分析与维修:根据稳压电源工作原理可知，只有当电源的高压保护电路和市电稳压电路有故障时，才会出现上述现象。
电源输出电压经T2取样、整流、滤波后，加至电压比较器U7的⑧、⑨
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脚，然后接参考电压端。
只有当比较器U7的⑧脚电压高于⑨脚电压时，脚④才会跳变成低电平输出，从而控制保护电压动作。
以下分两步逐一进行检测:
一、市电稳压的检测
从实物图中可知，市电电压的高低取决于继电器S3～S8的吸合状态。
先用万用表逐一检测，发现继电器S3的线圈已烧断，故S3不吸合，使得220V市电电压完全加在T3的第3、4根抽头间，从而导致输出电压偏高。
更换T3，开机运行，故障排除。
在实际工作中，考虑到该稳压电源直接接在交流稳压器上使用，又无同规格的继电器可代换，将S3中的第①、③短接即可。
二、高压保护电路的检测
首先用万用表测得电压比较器U7的⑧脚电压为2.35v、⑨脚电压为2.25v，此时高压保护电路不起动。
逐一仔细查看高压保护电路的每一元器件，均无故障。
适当调整电位器RP8，当下调至某一数值(减少)时，高压保护电路突然正常起动。
由此可知，电源高压保护电路的电压偏高，须重新调整。
将电源的输入端接在交流调压器上，输出端接在电压表上。
然后将调压器的电压值慢慢地从175v升至250v，并记录下此过程中输出电压最大值是230v。
当输出电压是235v时，沿逆时针方向缓慢调整电位器RP8，直至高压保护电路刚一启动即可。
注意，当高压保护电路出现故障，输出电压为220v±5%时，是无法仅凭肉眼观察到的。
因此在使用时要定期检查高压保护电路是否正常。
故障现象二:停电时，逆变不工作
分析与维修:根据故障现象分析得知，该故障是因蓄电池电压太低引起。
打开机盖，将其取出充电，故障排除。
用一段时间后故障依旧，故怀疑充电回路有故障。
用万用表电压档检测充电回路中
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的三端可调稳压块LM317，其输入电压正常，但输出端电压仅为14.3v，重新调整均无反应。
故判断LM317损坏。
更换之，重新启动，拆掉蓄电池，将充电电压调至27v时，故障随即排除。
故障现象三:当市电中断时，逆变器不工作，红色指示灯长亮
分析与维修:根据故障现象可知，该故障是因电池电压太低引起。
打开机盖，测得电池两端电压只有16.8v，加上市电后，电池两端电压不变，说明故障发生在充电电路上。
该充电电路工作原理是:当市电正常工作时，主变压器T3输出25V的交流电压，经S2继电器的第①、②脚接点输出电压，经B1桥堆整流、C21、C22滤波后输出34v的直流电压。
将其送至可调稳压器U8(MG317T)稳压后，对蓄电池充电。
用万用表测得C21两端直流电压正常，说明故障发生在滤波电路之后。
当测量MG317T输出脚时，发现输出电压只有110v，查输出负载均正常，调整VR3输出电压不变化，此时说明U8已损坏。
用同型号的MG317T更换U8，断开电池，调整VR3，使得U8输出电压稳定在28v左右。
开机试运行，故障排除。
故障现象四:当市电中断时，逆变器不工作，蜂鸣器长鸣
分析与维修:根据故障现象，蜂鸣器长鸣，说明该稳压电源的转换控制电路正常，逆变器不逆变是因保护电路动作所致。
用万用表检测电池电压正常，说明故障出在逆变回路电路。
该机逆变回路由脉宽调制器U1(SG3524)、取样变压器T2、推动管Q5与Q6、逆变器Q17与Q18等组成。
首先测量脉宽调制器U1(SG3524)的⑩脚，看是否被锁定(锁定时为高电平)，接着测量逆变管Q17、Q18静态工作时对地的阻值。
正常时依数据可知:当黑笔接地时，Q17、Q18的e、b、c对地阻值分别为3.2kΩ、3.8kΩ、0kΩ;当红笔接地时，此阻值分别为5.6kΩ、6.5kΩ、0Ω。
用万用表测量
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