開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源(E題)

【本科組】

一、任務(wù)

設(shè)計(jì)并制作如圖1所示的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源.


圖1電源框圖

二、要求

在電阻負(fù)載條件下,使電源滿足下述要求:

1．基本要求

(1) 輸出電壓UO可調(diào)范圍:30V~36V;

(2) 最大輸出電流IOmax:2A;

(3) U2從15V變到21V時(shí),電壓調(diào)整率SU≤2%(IO=2A);

(4) IO從0變到2A時(shí),負(fù)載調(diào)整率SI≤5%(U2=18V);

(5) 輸出噪聲紋波電壓峰-峰值UOPP≤1V(U2=18V,UO=36V,IO=2A);

(6) DC-DC變換器的效率 ≥70%(U2=18V,UO=36V,IO=2A);

(7) 具有過(guò)流保護(hù)功能,動(dòng)作電流IO(th)=2.5±0.2A;

2．發(fā)揮部分

(1) 進(jìn)一步提高電壓調(diào)整率,使SU≤0.2%(IO=2A);

(2) 進(jìn)一步提高負(fù)載調(diào)整率,使SI≤0.5%(U2=18V);

(3) 進(jìn)一步提高效率,使 ≥85%(U2=18V,UO=36V,IO=2A);

(4) 排除過(guò)流故障后,電源能自動(dòng)恢復(fù)為正常狀態(tài);

(5) 能對(duì)輸出電壓進(jìn)行鍵盤(pán)設(shè)定和步進(jìn)調(diào)整,步進(jìn)值1V,同時(shí)具有輸出電壓、電流的測(cè)量和數(shù)字顯示功能.

(6) 其他.

三、說(shuō)明

(1) DC-DC變換器不允許使用成品模塊,但可使用開(kāi)關(guān)電源控制芯片.

(2) U2可通過(guò)交流調(diào)壓器改變U1來(lái)調(diào)整.DC-DC變換器(含控制電路)只能由UIN端口供電,不得另加輔助電源.

(3) 本題中的輸出噪聲紋波電壓是指輸出電壓中的所有非直流成分,要求用帶寬不小于20MHz模擬示波器(AC耦合、掃描速度20ms/div)測(cè)量UOPP.

(4) 本題中電壓調(diào)整率SU指U2在指定范圍內(nèi)變化時(shí),輸出電壓UO的變化率;負(fù)載調(diào)整率SI指IO在指定范圍內(nèi)變化時(shí),輸出電壓UO的變化率;DC-DC變換器效率h=PO/ PIN,其中PO＝UOIO,PIN＝UINIIN.

(5) 電源在最大輸出功率下應(yīng)能連續(xù)安全工作足夠長(zhǎng)的時(shí)間(測(cè)試期間,不能出現(xiàn)過(guò)熱等故障).

(6) 制作時(shí)應(yīng)考慮方便測(cè)試,合理設(shè)置測(cè)試點(diǎn)(參考圖1).

(7) 設(shè)計(jì)報(bào)告正文中應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測(cè)試結(jié)果.完整的電路原理圖、重要的源程序和完整的測(cè)試結(jié)果用附件給出.

四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)