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“電源類(lèi)”賽題近幾屆都有
在9屆電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，電源類(lèi)賽題有7題：① 簡(jiǎn)易數(shù)控直流電源（1994年A題）；② 直流穩(wěn)壓電源（1997年A題）；③ 數(shù)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(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源（2007年本科組E題）；⑥ 光伏并網(wǎng)發(fā)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(lèi)”賽題從DC→AC，而且設(shè)計(jì)要求是越來(lái)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(duì)稱(chēng)交流電，各相電壓有效值之差小于0.5V；
（2）當(dāng)輸入電壓為198V～242V，負(fù)載電流有效值為0.5～3A時(shí)，輸出線(xiàn)電壓有效值應(yīng)保持在36V，誤差的絕對(duì)值小于1%；
（3）設(shè)計(jì)制作具有測(cè)量、顯示該變頻電源輸出電壓、電流、頻率和功率的電路，測(cè)量誤差的絕對(duì)值小于5%；
（4）變頻電源輸出頻率在50Hz以上時(shí)，輸出相電壓的失真度小于5%；
（5）具有過(guò)流保護(hù)(輸出電流有效值達(dá)3.6A時(shí)動(dòng)作)、負(fù)載缺相保護(hù)及負(fù)載不對(duì)稱(chēng)保護(hù)(三相電流中任意兩相電流之差大于0.5A時(shí)動(dòng)作)功能，保護(hù)時(shí)自動(dòng)切斷輸入交流電源。
2009年A題“光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置”要求：
（1）具有最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）功能：RS和RL在給定范圍內(nèi)變化時(shí)，使 ，相對(duì)偏差的絕對(duì)值不大于1%。
（2）具有頻率跟蹤功能：當(dāng)fREF在給定范圍內(nèi)變化時(shí)，使uF的頻率fF=fREF，相對(duì)偏差絕對(duì)值不大于1%。
（3）DC-AC變換器的效率，使 ≥80%（RS=RL=30Ω時(shí)）。
（4）具有輸入欠壓保護(hù)功能，具有輸出過(guò)流保護(hù)功能。
2.5.2 歷屆“電源類(lèi)”賽題的主要知識(shí)點(diǎn)
從歷屆“電源類(lèi)”賽題來(lái)看，主攻“電源類(lèi)”賽題方向的同學(xué)需要了解：
1. 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
2.AC電源變壓器的設(shè)計(jì)與制作
3.高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器的設(shè)計(jì)與制作
4. AC整流和濾波電路設(shè)計(jì)與制作
5.斬波和驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)與制作
6.逆變和驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)與制作
7.電流、電壓檢測(cè)電路設(shè)計(jì)與制作
8. 過(guò)流和過(guò)壓保護(hù)電路設(shè)計(jì)與制作
9.真有效值檢測(cè)電路設(shè)計(jì)與制作
10.ADC和DAC電路設(shè)計(jì)與制作
11.DC-DC升壓型開(kāi)關(guān)電源電路設(shè)計(jì)與制作
12.DC-DC降壓型開(kāi)關(guān)電源電路設(shè)計(jì)與制作
13.直流穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)與制作
14.單片機(jī)、FPGA、ARM最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)與制作
15.微控制器外圍電路（顯示器、鍵盤(pán)、開(kāi)關(guān)等）的設(shè)計(jì)與制作
2.5.3 建議：
“電源類(lèi)””賽題中所涉及到的一些知識(shí)點(diǎn)，對(duì)有些專(zhuān)業(yè)的同學(xué)來(lái)講，在專(zhuān)業(yè)課程中是沒(méi)有的，需要自己去搞清楚。這一點(diǎn)很重要。理論用來(lái)指導(dǎo)行動(dòng)。沒(méi)有理論基礎(chǔ)，盲人摸象，行動(dòng)一定會(huì)有困難。
另外，“電源類(lèi)””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(xiàn)圈的設(shè)計(jì)與制作、PCB的設(shè)計(jì)等。
站在岸上是學(xué)不會(huì)游泳的。建議從簡(jiǎn)單的基本的電源類(lèi)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)。
（1）主攻“電源類(lèi)”賽題方向的同學(xué)在訓(xùn)練過(guò)程中，以歷屆賽題為基礎(chǔ)，可以選擇已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的一些賽題做一些訓(xùn)練；主要訓(xùn)練這類(lèi)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(guān)模塊的設(shè)計(jì)制作，以備競(jìng)賽需要。
（2）主攻“電源類(lèi)”賽題方向的同學(xué)還應(yīng)該注意與電源特性和指標(biāo)參數(shù)測(cè)試有關(guān)的儀器儀表的設(shè)計(jì)與制作。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。
（3）主攻“電源類(lèi)”賽題方向的同學(xué)還可以發(fā)揮自己的想象力，考慮一下：
① 還有哪些“電源類(lèi)”的賽題在競(jìng)賽中沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)？如大功率電流源等，在培訓(xùn)過(guò)程中事先訓(xùn)練一下。
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(lèi)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。
④ 已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的一些賽題，考慮一下哪些可能在制作要求方面會(huì)有哪些變化？
（4）主攻其他方向的同學(xué)，也需要注意電源的設(shè)計(jì)與制作。
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全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽電源類(lèi)學(xué)習(xí)規(guī)劃.docx
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2018-10-31 15:54 上傳
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